19 апреля Толль, его помощник лейтенант Евгений Иванович Шилейко и четверо каюров двинулись на собаках по известному маршруту: Святой Нос - остров Большой Ляховский. Поездка оказалась трудной, так как подготовились наскоро, а каюры, привыкшие к оленям, не умели обращаться с собаками. Тем не менее, успели объехать Большой Ляховский и Котельный, описать множество обнажений, пополнить астрономические и магнитные наблюдения, устроить «продовольственные депо» для Нансена, который тогда готовился к рейсу на «Фраме». А в оставшиеся дни лета Толль совершил еще феноменальный по длине маршрут по материку: дельта Лены - низовья Оленека - Анабарская губа - Хатанга - Дудинка на Енисее.
В последующие годы Э. В. Толль в публичных выступлениях и в академической печати с активностью, доходящей до фанатизма, пропагандирует идею экспедиции на «Землю Санникова».
Его убежденность в существовании «земли» подчиняет себе факты и выстраивает их в свою систему. Анжу не видел «землю»? Но ведь промышленники не сомневаются в ее существовании. Нансен, пройдя 19-20 сентября 1893 года в районе «Земли Санникова», ее не обнаружил? Значит, он прошел севернее, а «земля» ориентирована в широтном направлении. Густые туманы, стоящие всегда над Великой Сибирской полыньей, помешали, видимо, ее заметить. (Эту идею академик В. А. Обручев продолжал развивать вплоть до предвоенных лет: реально существующий огромный архипелаг Северная Земля не был замечен ни Норденшельдом с «Веги», ни Нансеном с «Фрама», ни Толлем с «Зари».) Оленьи рога, виденные Де-Лонгом на острове Беннетта, пишет Э. В. Толль, принадлежат не современному оленю, который не может туда попасть, а оленю - современнику мамонта, жившему в постплиоценовое время, когда остров Беннетта с «Землей Санникова» соединялись в единую сушу. Впрочем, в 1902 году Толль сам наблюдал на острове Беннетта самых что ни на есть современных, живых оленей (тридцать голов).
Какая сила влекла Толля на север? Была ли это свойственная пресытившемуся повседневностью горожанину тяга к необычному, которая сегодня заставляет нас верить в «Несси» и в чудовище из якутского озера Хайыр (хотя совершенно ясно, что популяция крупного животного нуждается в широком ареале, чтобы обеспечить себе пищевые ресурсы и избежать губительного близкородственного скрещивания, и не может долго существовать в замкнутом пространстве)? Вряд ли. Э. В. Толль искал не чудеса, а разгадку тайн недавнего геологического прошлого Арктики: существовал ли материк в районе и к северу от современных Новосибирских островов? Когда и почему он распался? Почему вымерли мамонты? Толль стремился добраться до сути явлений, а это - счастье и мука настоящего исследователя. Работы экспедиции встретили отклик в передовых слоях русского общества, в числе ее активных сторонников были академики Д. И. Менделеев, А. П. Карпинский, Ф. Б. Шмидт, адмирал С. О. Макаров.
В это же время стал известен и план Канадской полярной экспедиции под руководством Бернье, который своим опорным пунктом выбрал «Землю Санникова». Возможно, подстегнутые этими сообщениями правительственные круги поддержали инициативу Академии об организации Русской полярной экспедиции. Подготовка велась с размахом, с широким освещением в прессе: это должно было символизировать интерес властей к отдаленным арктическим владениям России и охладить аппетиты иностранного капитала. Министерство финансов отпустило сто пятьдесят тысяч рублей золотом, в Норвегии приобрели китобойное судно «Harald Harfager» грузоподъемностью четыреста сорок три тонны. Судно, в России названное «Зарей», имело машину в двести двадцать восемь индикаторных сил, но могло ходить и под парусами. Э. В. Толль лично подобрал специалистов-энтузиастов и укомплектовал экспедицию лучшим отечественным и зарубежным снаряжением, аппаратурой, продовольствием.
21 июня 1900 года «Заря» торжественно покинула Петербург. Началось плавание, рассчитанное на три года.
Нет нужды в деталях описывать это путешествие - сохранился и издан в 1959 году подробнейший дневник Толля под названием «Плавание на яхте «Заря»». Дневник этот в отличие от многих других дневников не подвергся последующей авторской правке - Э. В. Толль погиб. Дневник Толля - это не литературное произведение, но по нему можно снять фильм. А можно и не снимать, а просто прочесть и увидеть полярные пейзажи, участвовать в научных наблюдениях, узнать живых людей - спутников Толля. В этом - обаяние книги. Много строк он посвятил своим товарищам, их автобиографическим рассказам, услышанным во время совместной вахты или за ужином в кают-компании. В дневниковых записях барона Толля больше места отдано матросам, чем ученым или офицерскому составу, возможно, потому, что это был новый для него круг общения. «Чем больше я общаюсь с матросами, - писал он, - тем больше ценю природные способности русского народа - матросы располагают к себе своей приветливостью, тактичностью, скромностью, кроме того, они сметливы и отважны». Очевидно, непоказной, естественный демократизм во все времена был свойствен людям с исследовательским складом натуры независимо от их положения в обществе.