Через месяц после подписания указа о Первой камчатской экспедиции, 24 января 1725 г., первый отряд ее участников выехал из Петербурга. Нужно было пройти многие тысячи километров пути по плохим дорогам и бездорожью с тяжелым грузом снаряжения для морской экспедиции и продовольствия для всех участников. Большие затруднения возникли также при переезде морем из Охотска в Большерецк, оттуда по долине Большой Камчатки в Нижнекамчатск, а также при строительстве судов.
Переезд из Петербурга в Нижнекамчатск занял более трех лет. И только 14 июля 1728 г. «Св. Гавриил», как назвали построенное судно, направился на север для исследования побережий Тихого и Северного Ледовитого океанов, омывающих северо-восточную оконечность Азии, где, предполагалось, она близко подходила к Америке или соединялась с нею.
Экспедиция довольно быстро продвигалась в высокие широты. 31 июля во время сильного дождя вошли в залив с низменными берегами, покрытыми снегом. Он получил имя залив Креста. Двигаясь далее, экспедиция открыла бухту Провидения.
Приближались самые ответственные и решающие дни плавания. «Св. Гавриил», судя по навигационной карте, проходил пролив, отделяющий Азию от Америки. В. Беринг не стал придерживаться инструкции Петра I идти «возле земли», а пошел от Чукотского Носа в открытое море и при пасмурной погоде, не видя берега, достиг крайней точки своего плавания. Отсюда 15 августа 1728 г. по приказу В. Беринга экспедиция повернула обратно.
Решение В. Беринга о возвращении на Камчатку из плавания в Беринговом проливе и Северном Ледовитом океане было вызвано или его нерешительностью, за что его упрекали некоторые современники, или, наоборот, гениальной прозорливостью. Нельзя отрицать, что, возможно, Беринг, принимая решение о возвращении на Камчатку, спас судно и команду и таким образом сохранил результаты исследований экспедиции. На обратном пути заметили землю справа, а затем увидели и открыли о. Св. Диомида, находящийся слева по ходу судна.
Прибыли в устье реки Камчатки в начале сентября, где и зазимовали. Летом 1729 г. экспедиция обследовала прилегающие к Камчатке участки акватории Тихого океана, удаляясь от побережья на расстояние до 200 верст. 29 августа 1729 г. экспедиция прибыла в Якутск, а 1 марта 1730 г. – в Петербург.
Первую Камчатскую экспедицию В. Беринга, ее подготовку, переход от Петербурга до Камчатки и само плавание можно расценить как выдающееся научное предприятие русского народа. Она была первой.
Итоговая карта экспедиции В. Беринга была долгое время основой для составления новых, более достоверных карт. В 1745 г. результаты экспедиции В. Беринга были включены в содержание Генеральной карты России изданного Академией наук «Атласа Российского».
Первая Камчатская экспедиция имела и большое политическое значение. Она определила границы России на северо-востоке Азии, открыла глаза на возможность изучения новых, еще неизвестных науке территорий и присоединения их к русскому государству, приковала внимание к Чукотке и северной части Тихого океана, к возможности открытия с запада Северной Америки. В. Беринг был уверен в существовании пролива между Азией и Америкой и близости их друг к другу.
Наконец, было принято решение об организации Второй Камчатской, или Великой Северной экспедиции.
Вторая Камчатская экспедиция, если рассматривать ее задачи так, как они были сформулированы, должна была решить весьма обширный круг вопросов. Строго говоря, она состояла из нескольких экспедиций, в том числе – на берегах Северного Ледовитого океана, от Архангельска до Чукотки. Сам В. Беринг возглавил отряды, направлявшиеся для открытия путей в Северную Америку и Японию. Кроме того, на экспедицию возлагалось исследование побережья Охотского моря до р. Амура, а также Курильских островов.
Летом 1738 г. первый отряд экспедиции, состоявший из трех ботов – «Михаил», «Надежда» и «Гавриил» – под командованием М.П. Шпанберга, исследовал и нанес на карту острова Курильской гряды. В следующем году плавали к Земле Гамы, показанной на карте к востоку от Камчатки и не обнаруженной Шпанбергом. После того экспедиция спустилась в южные широты, к Японии, и достигла побережья о. Хондо. Судно под командованием Вальтона прошло еще далее на юг. Японцы дружелюбно встретили русских, но японские чиновники потребовали прекратить высадки русских на берег и обмен товарами. Япония в то время была закрытой страной. В результате этих походов было уточнено географическое положение Курильских островов и Японии и опровергнуто существование в Тихом океане земель Гамы, Кампании и др. Картографо-геодезические работы экспедиции были использованы вскоре при составлении генеральной карты России в изданном в 1745 г. «Атласе Российском».