В 1807 г. штурман Григорий Поспелов доставил на Новую Землю горного чиновника В.Ф. Лудлова, производившего там геологическую разведку. Поспелов нанес на карту Костин Шар и островки у северного выхода из этого пролива, а затем перешел к Маточкину Шару. В 1822 г. он передал карту и судовой журнал Федору Петровичу Литке. Тот их использовал для новоземельских экспедиций 1821–1824 гг., когда описал западные берега обоих островов Новой Земли от Карских Ворот до 76°20' с.ш. на протяжении более 1500 км. В частности, летом 1822 г. он заснял залив Моллера, пять губ, включая Крестовую, Южную и Северную Сульменева, а также о-ва Панкратьева (в 1910 г. один из них превратился в полуостров). В книге «Четырехкратное путешествие в Северный Ледовитый океан…», опубликованной в 1828 г., Литке, кроме итогов своей работы, дает еще и сводку прежних исследований Новой Земли.

Крупнейшим исследователем Новой Земли в XIX в. был Петр Кузьмич Пахтусов. В 1832–1833 гг., командуя карбасом, он самостоятельно произвел на частные средства первую опись всего юго-восточного берега Новой Земли от Карских Ворот до Маточкина Шара. Во время зимовки он вел (впервые на Новой Земле) регулярные метеорологические наблюдения. Весной 1833 г. он совершил несколько пеших экскурсий для съемки южного берега острова, а в июне открыл и частично описал залив Рейнеке, не замеченный ранее множеством проходивших через пролив мореходов. В июле — августе на лодке и карбасе Пахтусов обошел все побережье Южного острова. При этом он открыл, назвал и описал ряд мысов, устьев рек, островков и заливов, в том числе заливы Литке и Шуберта.

В 1834 г., командуя шхуной, в сопровождении карбаса (под командой Августа Карловича Цивольки) Пахтусов перешел из Архангельска к западному входу в Маточкин Шар и зимовал там, а весной 1835 г. выполнил съемку этого пролива. Летом на карбасе вместе с Циволькой он двинулся вдоль западного берега Новой Земли на север с целью обогнуть остров и пройти в Карское море, но у о. Верха льды раздавили судно; люди спаслись и были вывезены случайно подошедшим промышленником. На другом карбасе, уже тяжело больной, Пахтусов прошел через Маточкин Шар и описал восточный берег Новой Земли до открытых им о-вов Пахтусова (72° 22' с.ш.), в октябре вернулся в Архангельск, а через месяц умер. В 1885 г. штурману-герою поставлен памятник в Кронштадте на средства, собранные штурманами русского флота.