17 августа (5 августа по старому стилю) 1834 года из Архангельска вышла вторая экспедиция подпоручика Корпуса флотских штурманов Петра Кузьмича Пахтусова. Экспедиции предстояло продолжить опись восточного берега Новой Земли севернее Маточкина Шара.

В распоряжении Пахтусова были шхуна «Лейтенант Кротов» и карбас «Казаков». Суда получили имена в память о командире шхуны «Енисей» лейтенанте Кротове и его помощнике Казакове, пропавших без вести во время арктической экспедиции 1832 года. Шхуну, карбас и всё необходимое для экспедиции безвозмездно предоставил форстмейстер (лесничий) Павел Иванович Клоков. Командование шхуной принял сам Пахтусов, карбас поручили кондуктору Корпуса флотских штурманов Августу Карловичу Цивольке. Общая численность экспедиции составляла 17 человек. Провизии взяли на 16 месяцев.

Корабли вышли из Архангельска и направились к западному устью Маточкина Шара. Здесь экспедицию ждало разочарование: пролив оказался плотно закупорен зимними льдами. Пришлось становиться на зимовку в устье реки Чиракина, рядом с остатками избы, оставленной предыдущими исследователями

Зимовка выдалась тяжёлой. Ещё до наступления весны, 8 мая, умер один из участников. К началу полевых работ несколько человек заболели, и в зимовье оставили четверых, остальные 11 человек 29 июня отправились на карбасе «Казаков» на север.

Весной и летом 1835 года Пахтусов провёл геодезическую съёмку и опись южного берега Маточкина Шара, выполнил астрономические наблюдения для уточнения координат пролива. Циволька тем временем вёл съёмку карского побережья к северу от Маточкина Шара, описав берег на 160 километров - экспедиция достигла 74°24? северной широты.

В конце марта 1835 года шхуна «Кротов» была раздавлена льдами и затонула. Команда спаслась, но многие заболели. Летом и карбас «Казаков» был раздавлен у острова Верха почти на 76-м градусе северной широты. Мыс, у которого это произошло, с тех пор известен под названием Крушения. Несмотря на потерю судов, экспедиция продолжала работу до прихода карбаса карбас «Новая Земля», который и вывез исследователей в Архангельск..

Всего вторая экспедиция Пахтусова продолжалась 440 дней. Несмотря на колоссальные трудности, её результаты были впечатляющими. Пахтусову удалось описать восточное побережье Северного острова Новой Земли до островов, которые теперь носят его имя. В ходе работ были открыты и нанесены на карту остров Панкратьева и Горбовы острова. Экспедиция собрала ценнейшие географические, астрономические и метеорологические сведения.

К сожалению, суровая арктическая природа взяла своё. Здоровье Пахтусова было окончательно подорвано зимовкой и лишениями. Он простудился, заболел горячкой и скончался через месяц после возвращения в Архангельск — 7 (19) ноября 1835 года в возрасте 35 лет.

Имя Петра Кузьмича Пахтусова навсегда вписано в историю освоения Арктики. Его труды легли в основу первых достоверных карт восточного побережья Новой Земли. В честь исследователя названы острова в Карском море, гора, озеро и пролив. Памятники Пахтусову установлены в Кронштадте и в Архангельске. Его именем назывался пароход Главного гидрографического управления, построенный в 1898 и гидрографическое исследовательское судно-ледокол.