Однако Толль не допускал и мысли, что Земли Санникова нет. Он решил, что просто ошибся в определении ее координат, тем более, что Нансен, вернувшись из своей экспедиции, так и не достигшей Северного полюса, поддержал Толля. Он заявил на заседании Географического общества в Петербурге, что севернее Новосибирских островов, судя по наблюдениям за состоянием льдов и перелетом птиц, должны находиться какие-то острова.
Воодушевленный поддержкой, Толль решил продолжать поиски таинственной земли несколько севернее тех мест, где ее разыскивал «Фрам».
Летом 1900 года экспедиция Толля отплыла на корабле «Заря» из Петербурга к далеким Новосибирским островам. Больше года понадобилось, чтобы добраться до места поисков. С огромным трудом «Заря» пробивала себе дорогу во льдах. Дошли до 77-й параллели — никаких признаков земли. Севернее продвинуться не удалось: помешали льды и туманы.
Экспедиция повернула к острову Беннетта, предполагая зазимовать. Однако оказалось, что подойти к острову невозможно. Снова путь преградили тяжелые льды. Оставалось одно: идти к Новосибирским островам. Но Толль не хотел уходить побежденным. Прежде чем повернуть к югу, он еще раз попытался пробиться на север. С большими трудностями «Заре» удалось продвинуться немного дальше, чем в предыдущий раз. И снова на многие километры вокруг огромная ледяная пустыня и ничего похожего на землю.
Перезимовав на Новосибирских островах, в июле 1902 года Толль с несколькими спутниками отправился по льду на остров Беннетта. Оттуда он думал продолжить поиски Земли Санникова.
С тех пор ни Толля, ни его спутников никто не видел.
Только через год специально посланная поисковая партия нашла на острове Беннетта записку Толля, где он подробно описывал геологическое строение и небогатый животный мир острова. О Земле Санникова в записке говорилось:
«…Пролетными птицами явились: орел, летевший с S на N, сокол — с N на S и гуси, пролетавшие стаями с N на S. Вследствие туманов, земли, откуда прилетели эти птицы, также не видно было, как и во время прошлой навигации Земли Санникова».
Позднее удалось установить, что Толль и его спутники погибли, пытаясь в ноябре 1902 года совершить опасный переход по льдам с острова Беннетта на Новосибирские острова.
Таким образом, загадка Земли Санникова по-прежнему оставалась нерешенной. После гибели Толля, горячо верившего в существование этой земли, большинство полярных исследователей снова стали считать, что никакого острова к северо-западу от Новосибирского архипелага нет. В самом деле, если Земля Санникова существует, то почему ни Анжу, ни де Лонг, ни Нансен, ни, наконец, сам Толль не могли найти ее? Они ведь избороздили большие пространства Северного Ледовитого океана около Новосибирских островов. Может быть, и Санников, и Толль, и Джергели видели один и тот же мираж?
Новосибирские острова и предполагаемое местонахождение Земли Санникова.
· — · Курс и дрейф «Фрама»
— — Курс «Зари»
Но если эта земля не существует, откуда взялись среди льдов в открытом океане песцы и медведи? А птицы, совершающие перелеты на север и обратно? Куда и откуда они летели? Наконец, почему там были небольшие глубины, обнаруженные Нансеном, а затем и Толлем?
Нет, не может быть, чтобы люди, жившие в разное время, одинаково ошибались. Земля Санникова должна существовать.
В 1913 и 1914 годах суда русской гидрографической экспедиции «Таймыр» и «Вайгач» снова пытались найти эту загадочную землю. Но их поиски были тоже безуспешны. Затем, уже в советское время, крупные ледоколы «Седов» и «Садко» еще раз исследовали море севернее Новосибирских островов. И опять ничего нового не удалось выяснить.
Но советские ученые не могли оставить такой интересный вопрос нерешенным. Выдающийся ученый и путешественник академик Владимир Афанасьевич Обручев не хотел примириться с мыслью, что Земли Санникова нет. Он предложил призвать на помощь авиацию. Там, где льды помешают пройти кораблю, свободно промчится самолет. И в начале 1938 года над местом, где, по Толлю, должна находиться Земля Санникова, несколько раз пролетели самолеты воздушной экспедиции Героя Советского Союза А. Д. Алексеева. Экипажи воздушных кораблей пристально всматривались в расстилавшиеся под ними бескрайные ледяные пространства. Но все их старания были напрасны. До самого горизонта во все стороны уходили ледяные поля, кое-где пересеченные полосками и змейками трещин и разводьев.