Работа Первой тулеской экспедиции проходила в трудных условиях. Особенно остро давала себя знать нехватка пищи. Продовольствие, взятое с собой, было съедено при переходе через пустынный ледниковый щит, надежды на хорошую охоту на северозападном побережье не оправдались. А ведь надо было не только есть самим и кормить собак, но и запасти большое количество мяса для обратного перехода через ледник. С каждым днем положение становилось все более критическим. Расмуссену вспоминалась трагическая судьба его товарищей по Литературной экспедиции МюлиусаЭриксена и Бронлунда, которые вместе с топографом Хегом Хагеном умерли в 1907 г. от голода примерно в том же районе, где теперь находился сам Расмуссен со своими спутниками. К счастью, уже под конец работы на северовосточном побережье удалось обнаружить стадо мускусных быков. До отказа нагрузив сани мясом, экспедиция тронулась в обратный путь, но не по старой дороге, а по новому маршруту, начинавшемуся у Индепенденсфьорда и кончавшемуся в Туле. Так, Расмуссен и его спутники дважды пересекли Гренландию.
В общей сложности Первая тулеская экспедиция длилась около четырех месяцев. В результате ее было установлено, что Земля Пири не остров, отделенный от остальной Гренландии гипотетическим каналом Пири, а часть Гренландии. Кроме того, были нанесены на карту большие районы в северной и северовосточной Гренландии. Первая экспедиция Туле и ее научные результаты были описаны в книге К. Расмуссена «Мой путевой дневник» (Копенгаген, 1915 г.) и в посвященном этой экспедиции специальном выпуске периодического издания «Сообщения о Гренландии», т. 51. В этот том вошли отчет Расмуссена о Первой экспедиции Туле, наблюдения П. Фрейхена над природными условиями по пути следования экспедиции и его же статья о метеорологических наблюдениях, а также статьи К. Остенфельда о растениях, собранных экспедицией, и О. Боггильда об образцах скальных пород северовосточной Гренландии.
Тогда же, во время Первой экспедиции Туле, у Расмуссена зародился план: следующую экспедицию посвятить исследованию северозападной Гренландии, значительная часть которой, за исключением побережья, посещавшегося несколькими морскими экспедициями, оставалась неизученной.
1 апреля 1916 г., едва успев обработать и опубликовать материалы предыдущего путешествия, Расмуссен снова отплывает в Гренландию на пароходе «Ганс Эгеде». Вместе с ним отправляется картограф и геолог датчанин Лауге Кох. Позднее к ним присоединились шведский ботаник Торильд Вульф, гренландец Генрик Ольсен и три полярных эскимоса. Таков был состав ьторой экспедиции Туле. По первоначальному замыслу Расмуссена она должна была выполнить одну из двух задач: нанести на карту залив Мелвилл или исследовать фьорды на крайнем севере Гренландии. Фактически участникам экспедиции удалось выполнить обе эти задачи.
Расмуссен и Кох высадились в Готхобе 18 апреля и почти сразу направились на север. Путешествие проходило в трудных условиях. Маршрут намного удлинялся тем, что двигаться приходилось не по прямой, а там, где можно было проплыть на лодке или проехать на собаках.
Весна наступила раньше чем обычно. С конца апреля начал таять снег. Ехать на санях стало трудно, а лодкам мешали плавающие льдины. С каждым днем солнце грело все сильнее. Все позже оно скрывалось за горизонтом и все раньше поднималось в безоблачном небе. Лед ослепительно блестел в солнечных лучах, вызывал боль в глазах. Однажды Расмуссен услышал позади себя треск. Оглянувшись, он увидел, что сани провалились в воду. Лишь отчаянными усилиями удалось спасти собак и груз.
Чтобы успеть добраться до залива Мелвилл, пока был хоть какой – то санный путь, Расмуссен решил двигаться днем и ночью. И люди и собаки страшно устали, но наступавшая весна, казалось, хотела обогнать их и преградить путь на север. Все чаще слышался угрожающий треск льда, то и дело приходилось обходить многочисленные полыньи. К саням привязали поплавки из надутых тюленьих шкур. Теперь сани, проваливаясь в воду, не тонули. Наконец 4 июня путешественники добрались до залива Мелвилл. Сам Расмуссен занялся археологическими исследованиями. Он изучил остатки более чем 50 эскимосских жилищ, располагавшихся некогда на берегах залива. Это позволило ему выявить старую доевропейскую эскимосскую культуру северозападной Гренландии. По месту, где она была найдена, ее назвали культурой туле. Позже Пятая экспедиция Туле и позднейшие археологические раскопки в Гренландии и в канадской Арктике позволили установить, что культура туле – культура охотников на китов и других морских животных – была распространена на арктическом побережье Америки во втором тысячелетии н. э. до прихода на север европейцев. Л. Кох за две недели напряженной работы с помощью других членов экспедиции нанес на карту побережье залива Мелвилл протяженностью около 500 км. Затем Расмуссен и его спутники направились к мысу Йорк и в течение нескольких месяцев изучали рельеф, геологическое строение и климат района между этим мысом и станцией Туле. Здесь также исследовались остатки культуры древних эскимосских поселенцев.