10 сентября (30 августа по старому стилю) 1766 года в Архангельск вернулись три судна — «Чичагов», «Панов» и «Бабаев». Так закончилась вторая арктическая экспедиция под командованием капитана бригадирского ранга Василия Яковлевича Чичагова.

Итогом экспедиции стал окончательный вывод: Северо-Западный проход, обещавший путь в «Восточную Индию», непреодолим.

Замысел этой экспедиции принадлежал Михаилу Ломоносову. В 1763 году он представил научный проект, основанный на убеждении, что летом между Шпицбергеном и Новой Землёй океан очищается ото льдов. Учёный полагал, что по чистой воде можно беспрепятственно дойти до Берингова пролива, а оттуда — к берегам Камчатки. В декабре 1763 года Комиссия российских флотов одобрила план, а в мае 1764 года Екатерина II подписала секретный указ об организации экспедиции.

Для похода в Архангельске построили три судна с двойной наружной обшивкой, защищавшей от льда. «Чичагов» имел длину 27,5 метра и 16 пушек, «Панов» и «Бабаев» — по 25 метров и по 10 пушек. Командовали ими сам Чичагов, капитан 2-го ранга Никифор Панов и капитан-лейтенант Василий Бабаев. Летом 1764 года на Шпицбергене, в бухте Клокбай, построили базу для возможной зимовки — избы, баню и амбар. Там осталась партия унтер-лейтенанта Моисея Рындина.

В 1765 году Чичагов предпринял первую попытку пробиться на север. Суда достигли 80°26? северной широты к северо-западу от Шпицбергена, но были остановлены непроходимыми льдами и вернулись в Архангельск. На следующий год экспедиция отправилась вновь. 19 мая 1766 года суда, отремонтированные и обитые железом, вышли из Архангельска. 16 июля они с трудом пробились к северной оконечности Шпицбергена. Дальше путь снова преградили тяжёлые льды. Достигнув 80°30? — рекордной для того времени широты — Чичагов принял решение возвращаться. На обратном пути 30 июля он зашёл в бухту Клокбай и забрал на борт оставшихся в живых зимовщиков Рындина: из шестнадцати человек восемь умерли от цинги.

В рапорте Адмиралтейств-коллегии Чичагов сделал заключение о невозможности пройти северным проходом. Гипотеза Ломоносова о чистом море севернее Шпицбергена не подтвердилась. Вместе с тем экспедиция сделала важное географическое наблюдение: льды к северу от архипелага дрейфуют с востока на запад. Адмиралтейств-коллегия согласилась с доводами Чичагова и приняла решение о прекращении поисков «проходу Сибирским океаном в Восточную Индию». Екатерина II указом от 22 декабря 1766 года наградила Чичагова и отличившихся офицеров пожизненной пенсией.

Несмотря на неудачу, экспедиции Чичагова стали первым в истории России опытом планомерного проникновения в высокие широты Арктики. Собранные материалы о льдах, течениях и метеорологических условиях Гренландского моря надолго опередили своё время, а вывод о непреодолимости Северо-Западного прохода оставался в силе вплоть до эпохи паровых судов.