На карте появились новые названия — мыс Козьмина и мыс Матюшкина. 14 марта исследователи прибыли в Нижнеколымск, преодолев за 23 дня 1122 версты. Взятого продовольствия не хватило лишь на два последних дня, когда пришлось поголодать.

Врангель сразу же стал готовиться к следующей поездке — на север. 26 марта при лёгком тёплом юго-восточном ветре, безоблачном небе и температуре всего 5° мороза двинулись к Малому Баранову Камню: Врангель, Матюшкин, матрос Нехорошков и унтер-офицер Решетников. Сопровождать путешественников вызвался колымский купец Бережной с двумя своими нартами.

От Баранова Камня взяли направление на север, но попали сразу же в полосу торосов. Её удалось объехать, и гладкая ледяная равнина предстала перед путниками, лишь отдельные льдины выступали как острова. Казалось, что дальнейший путь будет лёгким и успешным: ледяную гладь хотелось сравнить с открытым океаном, в который выбираются мореходы из полосы опасных прибрежных отмелей и подводных скал. Но вскоре убедились «в бесконечном различии между оживлённым, бесконечно движущимся океаном и убийственным однообразием... ледяной пустыни».

Лишь только остановились передохнуть, из-за высокой льдины выскочил огромный белый медведь. Собаки с воем и лаем бросились за ним. Часа три они гонялись за зверем, который с каждой попавшей в него стрелой или пулей всё более свирепел. Наконец, один из казаков, богатырь Котельников, свалил его копьём на лёд. Медведь оказался очень тяжёл, пудов на 35 (т.е. больше полутонны), и упряжка из 12 собак с трудом могла тащить тушу.

На второй день почти все люди оказались поражены снежной слепотой, вызванной необычайно ярким светом, отражённым от идеально белой поверхности. Лечились по-разному. Врангель обтянул очки чёрным крепом, кто-то мочил глаза красным вином, кто-то получал облегчение, насыпав в глаза нюхательного табаку...

29 марта увидели впереди землю, очертания которой постоянно менялись: она казалась то гористой, то низменной, то вовсе исчезала. Это был мираж, «фата-моргана». Когда подошли ближе, увидели «маленький, довольно возвышенный остров, на котором подымались три отдельные столбообразные утёсы». Не сразу заметили на восточной стороне острова ещё один столбик, совсем небольшой. Поэтому новооткрытый остров получил романтическое название Четырёхстолбовой.

Дальше на север простирались непроходимые цепи торосов, через которые пробираться было необыкновенно трудно. Среди ледяных гор стали появляться полоски воды — полыньи, ещё более затруднявшие движение.

Среди торосов путешественники встретили 10 апреля праздник Святыя Пасхи. По этому случаю устроили необычное богослужение среди льдов. Выбрали льдину, послужившую алтарём, поставили на ней образ Николая Чудотворца, а перед ним — единственную восковую свечу. Купец Бережной исполнил за дьякона соответствующие молитвы, а хор казаков пропел псалмы. Праздничный стол украсили оленьи языки и двойные порции водки. А потом уселись вокруг костра и остаток дня провели в разговорах. «Вероятно, не было прежде примера, — пишет Врангель, — чтобы при таком совершенном недостатке всего, что почитается наслаждением, удовольствием, потребностью жизни, общество людей провело бы целый день так весело и довольно...»

На месте простояли и второй день, занимаясь ремонтом повреждённых нарт. За это время обстановка немного изменилась, удалось выбраться из торосов и достичь гладкого льда, по которому «счастливо проехали» 64 версты. Четырёхстолбовой остров едва был виден на горизонте. Измерение координат показало 70°38' с. ш. Температура не опускалась ниже -15°. Но силы и людей, и собак были на исходе. Повернули назад, неподалёку от Четырёхстолбового нашли ещё пять островов, описали их, нанеся на карту как Медвежьи острова. 28 апреля, после 36-дневного путешествия по льдам исследователи вернулись в Нижнеколымск.

Весной следующего года Врангель продолжил опись берегов Ледовитого океана, на сей раз намереваясь довести её до устья Индигирки. Тем временем Матюшкин с Козьминым на построенном зимой катере отправились обследовать устье Колымы, а потом её правый приток Анюй, впадающий в Колыму напротив Нижнеколымского острога.

Штурману Козьмину, занявшемуся организационными делами в Среднеколымске, Врангель поручил провести опись берега Ледовитого океана от селения Малая Чукочья до Индигирки. На лодках и лошадях поднимались вверх по рекам Чукочьей, Убиенной, Конковой. Навьюченным лошадям было очень трудно пробираться через завалы леса на берегах. Часто они убегали, и их приходилось ловить.

Так дошли до Алазеи, самой большой реки в пространстве между Колымой и Индигиркой, впадающей в море пятью рукавами (через них перебирались на лодках). На западном берегу Индигирки дожидался зимнего санного пути Козьмин в небольшом селении из четырёх хижин, названном Русское Устье.

23 сентября вышел на Индигирку начальник Усть-Янского отряда лейтенант Пётр Анжу, проведший описание побережья с востока, от устья Яны. Через три дня Козьмин отправился в Нижнеколымск по замерзшей тундре на санях — десять дней занял этот переход.

Весной 1822 года отряд отправился снова на север. Во главе — сам Врангель, его сопровождали Матюшкин, Козьмин и Нехорошков. Пять нарт, запряжённых лучшими собаками, предназначены для людей, кроме того, ещё девятнадцать, сопровождаемые проводниками, были нагружены продовольствием, рассчитанным на 40 дней путешествия.

У Большого Баранова Камня на нарты погрузили плавник («наносный лес»), дополнивший запас специально высушенных берёзовых дров. Путь через торосы был не лучше прошлогоднего, приходилось часто прибегать к помощи пешни, круша лёд. Но продвижение было ничтожным — не более версты за час. Время от времени появлялось на горизонте что-то похожее на землю, иногда вполне отчётливо рисовались холмы, долины, отдельные утёсы...

«Поздравляя друг друга со счастливым достижением цели, — писал Врангель, — мы спешили далее, надеясь ещё до наступления вечера вступить на желанный берег, но наша радость была непродолжительна... К вечеру, с переменою освещения, наша новооткрытая земля подвинулась по направлению ветра на 40°, а через несколько времени ещё обхватила она весь горизонт, так что мы, казалось, находились среди огромного озера, обставленного скалами и горами». Это был мираж, вызванный испарением воды из полыньи. Исчезнув солнечной ночью, мираж повторился на следующее утро.

Очередная Пасха была справлена во льдах. Она пришлась на сей раз на 2 апреля. Проводники, угостившись двойной чаркой водки, пели, плясали, стреляли в цель из луков и ружей. Наутро продолжилось преодоление бесконечных торосов, иногда встававших совершенно непроходимой стеной, которую можно было лишь обогнуть, отклонившись от курса на север вправо или влево.

Фёдор Матюшкин выполнял роль разведчика: он уходил на лыжах вперёд, изучая дорогу и высматривая возможную землю, на поиски которой отправляли отряд из далёкого Санкт-Петербурга.

Путешественники достигли широты 72° 2', от Большого Баранова Камня было пройдено почти триста вёрст. Врангель решил повернуть на восток, чтобы дойти до меридиана Шелагского мыса, на котором предполагалась искомая земля. Но ничего, кроме торосов, да ещё глубокого, труднопроходимого снега не встретилось. Вернулись на тундровый берег, к прибрежным холмам: «Несмотря на их дикость, они казались нашим утомлённым взорам живописными и прелестными». 4 мая были в тунгусском селении, где уже находился лейтенант Анжу, возвращавшийся с Новосибирских островов на Яну.

А группа Врангеля на следующий день была в Нижнеколымске, проведя во льдах почти два месяца.

Лето посвятили путешествию по каменистой тундре, где нужно было уточнить описание побережья и проверить прошлогодние астрономические измерения. В Нижнеколымск вернулись после 94-дневного путешествия по тундре.

Четвёртый, последний выход в Ледовитый океан, был начат как никогда рано — в начале марта. Кавалькада из 19 нарт достигла начала мыса Шелагского, где встретилась с чукчами. Один из них — Камакай, производивший впечатление в своём роде образованного человека, рассказал, что между мысами Шелагским и Северным с прибрежных скал в ясные летние дни можно видеть на севере «высокие, снегом покрытые горы...» и что «в прежние годы приходили с моря, вероятно, оттуда большие стада оленей». Возникла надежда, что в этом походе удастся дойти до земли. 13 марта при температуре воздуха ниже -20° С «оставили мы берег и направили наш путь по льду прямо на север». Снова торосы, через которые пробивались пешнями. Но появилось препятствие, и ранее встречавшееся. Однажды ночью сильный северный ветер взломал лёд вокруг лагеря, так что люди оказались на льдине, окружённой со всех сторон водой. Всю ночь провели в ожидании неминуемой гибели. К счастью, утром льдина вернулась к обширному ледяному полю, от которого оторвалась. Продолжилась борьба с торосами, их скопления всё чаще стали прорываться полыньями.