Геденштром писал, что Санников проехал не более 25 верст, как был удержан полыньею, простиравшейся во все стороны. Земля же ясно была видима, и он полагает, что она тогда 20 верст от него отстояла . Сообщение Санникова об открытом море свидетельствовало, по мнению Геденштрома, о том, что Северный Ледовитый океан, лежащий за Новосибирскими островами, не замерзает и удобен для судоходства и что берег Америки действительно пролегает в Ледовитом море и оканчивается Котельным островом . В середине апреля Санников прибыл в Усть-Янск и занялся отправкой запасов продовольствия и корма для собак на острова Котельный и Фаддеевский, где путешественники намерены были провести лето. 2 мая экспедиция выехала на север и через 15 дней была на острове Котельном. После небольшого отдыха, в котором нуждались собаки. Санников вместе с унтер-офицером Решетниковым отправился обследовать его берега. 9 июня на остров Котельный прибыли пятидесятник Тарабукин и юкагир Черепов. Они привели 23 оленя, на которых Санников собирался предпринять путешествие летом. Путь до острова в это теплое время был очень труден. Во льду появились многочисленные трещины, поэтому часто приходилось из больших льдин делать мосты, по которым люди и животные перебирались с риском для жизни. 27 июня Санников оставил становище и 54 дня обследовал остров Котельный обследовал береговую линию и глубинные районы, где добывал корм для оленей. Возвращаясь на побережье, он с надеждой искал землю, которую прошлым летом видел в океане. Экспедиция Санникова полностью обследовала берега острова Котельного. В глубинных его районах путешественники нашли в великом множестве головы и кости быков, лошадей, буйволов и овец. Значит, в древности на Новосибирских островах был более мягкий климат. Санников вновь посетил зимовье на Котельном острове. Он со своими спутниками открыл могилу. В ней был деревянный сруб, в котором находились топор, пила, 17 железных стрел, колбы для литья пуль, обитый кремень, огниво, костяной гребень и истлевшие остатки шкур песца, оленя, куски овчины и другие вещи. Вблизи зимовья обнаружили топор, медную кастрюлю и перерубленную лыжу. Во время этой поездки Санников обнаружил многие признаки жилищ юкагиров, которые, согласно преданию, удалились на острова от эпидемии оспы лет 150 назад. В устье реки Царевой он нашел ветхое днище судна, сделанное из соснового и кедрового дерева. Швы его были проконопачены смоленой мочалой. На западном берегу путешественники встретили китовые кости. Это, как писал Геденштром, доказывало, что от Котельного острова к северу простирается беспрепятственно обширный Ледовитый океан, не покрывающийся льдом, как Ледовитое море при матерой земле Сибири, где никогда китов или костей их не видывали .
О всех этих находках поведано в Журнале личных обсказаний мещанина Санникова, унтер-офицера Решетникова и записках, веденных ими во время обозрения и летования на острове Котельном... Каменных гор земли Санников не увидел ни весной, ни летом. Она словно растворилась в океане. 4 октября неутомимый путешественник отправился на остров Фаддеевский, где вел исследования геодезист Пшеницын. К приезду Санникова у Пшеницына осталась в живых только половина собак, остальные же гибли из-за недостатка корма. Длительный голод изнурил и людей. Приезд Санникова оказался спасением для экспедиции геодезиста. Санников перевез Пшеницына и его товарищей на остров Котельный в свое становище. Обильная свежая пища вскоре восстановила силы путешественников. Пшеницын по описаниям и рассказам Санникова составил карту Котельного острова. 27 октября совместная экспедиция двинулась в путь, и через 15 дней среди бесконечных снежных просторов тундры путешественники увидели белые столбы дыма, державшиеся над Усть-Янском. 15 января 1812 года Яков Санников и унтер-офицер Решетников прибыли в Иркутск. На этом завершились первые поиски Северного континента, предпринятые Россией в начале XIX века. Земли обрели свой настоящий облик. Четыре из них открыл Яков Санников: это острова Столбовой, Фаддеевский, Новая Сибирь и Земля Бунге. Но, волею судьбы, имя его получило большую известность благодаря землям, которые он видел издали в Северном Ледовитом океане. Не получая ничего за свои труды, кроме права на сбор мамонтовой кости. Санников исследовал на собаках все крупные Новосибирские острова. Он не боялся ни одиночества, ни пурги, ни морозов. Порой среди снежной пустыни гибли одна задругой его собаки. Бывали дни, когда путешественник не имел ничего, кроме случайно подстреленной дичи, но он шел к неведомым берегам, речкам, заливам, гонимый жаждой открытий. Две из трех земель, виденных Санниковым в различных местах Северного Ледовитого океана, появились на карте. Одна, в виде части огромной суши с гористыми берегами, была нанесена к северо-западу от острова Котельного; другая была показана в виде гористых островов, протянувшихся от меридиана восточного берега острова Фадееевского до меридиана мыса Высокого на Новой Сибири, и названа его именем. Что касается земли к северо-востоку от Новой Сибири, то на месте предполагаемого ее местонахождения был поставлен знак, которым обозначают приблизительную величину. Впоследствии здесь были открыты острова Жохова и Вилькицкого. Таким образом, Яков Санников видел в трех различных местах Северного Ледовитого океана неведомые земли, которым затем на протяжении десятилетий занимали умы географов всего мира.
Всем было известно, что Яковом Санниковым еще раньше были сделаны крупные географические открытия, что придавало его сообщениям большую убедительность. Он сам был убежден в их существовании. Как явствует из письма И. Б. Пестеля Н. П. Румянцеву, путешественник был намерен продолжить открытие новых островов, и прежде всего той земли, которую видел он на север от Котельного и Фаддеевских островов , и просил отдать ему на два-три года каждый из этих островов. Пестель находил предложение Санникова весьма выгодным для правительства . Той же точки зрения придерживался и Румянцев, по указанию которого был подготовлен доклад об утверждении этой просьбы. В архивном деле нет записей, было ли принято предложение Санникова. Землю Санникова напрасно искали более ста лет, пока советские моряки и летчики в 1937-1938 годах не доказали окончательно, что такой земли нет. Вероятно, Санников видел ледяной остров .