«Амундсен желает во что бы то ни стало оставить за Норвегией честь открытия Северного полюса, а мы пойдем в этом году и докажем всему миру, что и русские способны на этот подвиг».
По первоначальному плану Седова экспедиционное судно должно было в лето 1912 года дойти до Земли Франца-Иосифа и там в удобной гавани стать на зимовку. Зиму предполагалось использовать для съемки островов этого архипелага, выполнения метеорологических, геомагнитных, геологических, гляциологических наблюдений. После окончания полярной ночи Седов планировал отправиться отсюда на собаках по плавучим льдам к Северному полюсу. Но парусно-паровое судно «Святой Фока» вышло в Арктику из Архангельска только в конце лета — 14 (27) августа 1912 года. Среди членов экспедиции в должности географа и руководителя метеорологических наблюдений находился и Владимир Юльевич Визе.
«Св. Фока» через юго-восточную часть Баренцева моря направился к Южному острову Новой Земли и зашел в Белушью губу, где находилось становище промышленников. После краткой стоянки в Белушьей губе «Св. Фока» вдоль берегов Новой Земли пошел на север. Чувствовалось позднее время выхода из Архангельска. Вначале путешественников сопровождал жестокий шторм. 1 (14) сентября судно встретило первый плавучий лед и вошло в него. По мере продвижения на север лед становился все сплоченнее. Седов пытался направить судно западнее Новой Земли в надежде найти проход. Но лед и там был сплоченный, и пришлось снова вернуться к берегу, где имелась прибрежная полынья.
Севернее пролива Маточкин Шар берега Новой Земли особенно величественны и красивы. Острые пики гор, покрытые снегом, гигантские волнистые потоки ледников, подобно застывшим рекам, голубели на фоне белых снегов. Молодые исследователи Визе и Павлов, художник Пинегин восхищались этой дикой необычной природой. Прибрежная полынья по мере продвижения судна на север становилась все уже и уже. Судно, спасаясь от напора льдов, вошло в залив между полуостровом Панкратьева и Горбовыми островами и здесь село на мель. Западный штормовой ветер пригнал в залив льды, которые окружили судно. Одна из крупных льдин столкнула его с мели. Но это мало помогло судну, так как низкие температуры воздуха спаяли битый лед в единый монолит.
«Св. Фока» оказался в ледовом плену. Правда, через несколько дней наступила оттепель и судно начало двигаться по полынье вдоль берега полуострова Панкратьева, но вскоре полынью закрыло льдом. Стали ждать, в надежде, что льды еще разойдутся. Но эта надежда не сбылась. 15 (28) сентября Седов приказал выпустить пары из котлов судна. Началась зимовка, но не на Земле Франца-Иосифа, а у берегов Новой Земли. Угля осталось всего лишь 25 тонн. Его решили беречь до следующей навигации и не тратить на отопление кают. К счастью, на ближайших береговых отмелях в изобилии был плавник.
На зимовку члены экспедиции устроились с относительным комфортом: каждый научный сотрудник имел отдельную каюту, матросы — теплый кубрик. В кают-компании были пианино и граммофон, по стенам на полках разместили библиотеку. Заведовать ею Седов поручил Визе, плюс к его основным обязанностям — организации и ведению метеорологических наблюдений.
Вблизи судна была оборудована метеорологическая площадка. В этих необычных условиях метеорологические наблюдения требовали определенных усилий, «…сколько хлопот потребовала установка метеорологической станции согласно требованиям науки, сколько забот доставили нам первые наблюдения, как упрямо и настойчиво боролись наблюдатели со снежной пылью, раздробленной на мельчайшие частицы и проникавшей, казалось бы, в совершенно закрытые части самопишущих приборов — термографов и гигрографов, как трудно было наладить правильную работу этих инструментов и приспособиться к перемене лент на морозе и в бурю, — пишет Н. Пинегин в своей книге „В ледяных просторах“ (1924 г.). — Обыкновенный дождемер-измеритель атмосферных осадков — простой до смешного прибор, открытый в верхней части металлический конус, — и тот доставил хлопот на несколько месяцев».
Николай Васильевич Пинепин — художник и фотограф экспедиции — был помощником Визе по метеорологической части и во время отлучек Владимира Юльевича производил метеорологические наблюдения.
Визе помогал Седову в определении координат астрономических пунктов. Седов еще зимой начал подробную топографическую съемку окрестностей зимовки. Уже в октябре Визе по поручению Седова выехал с Павловым на собаках к югу от станции для определения астропунктов между местом зимовки и полуостровом Адмиралтейства. Но прошли они на юг только 42 километра. Однажды путешественники, отдыхая в палатке, поставленной на морском льду, проснулись в ледяной ванне: лед был тонкий и прогнулся. Вещи высушили у костра, но продовольствие — сухари, шоколад, печенье — размокло в соленой воде и стало негодно к употреблению. Путешественники вынуждены были вернуться на судно.
В конце октября настала полярная ночь. Начались жестокие пурги, морозы. Но в середине зимы нередко наступали оттепели. Ветер приносил теплый влажный воздух из незамерзающей части Баренцева моря. Тоскливые вечерние часы скрашивала великолепная игра Визе и Павлова на пианино. Все зачарованно слушали бурные аккорды пьесы «Ночь на Лысой горе» Мусоргского. В эту музыку вплетались глухие вздохи пурги за деревянными бортами корабля.
Праздники отмечали торжественными обедами, шуточными обрядами, но все тосковали по свету, по солнцу. При лунном свете совершали небольшие экскурсии вдоль берега. Визе скучать было некогда: он не только выполнял метеорологические наблюдения, но и анализировал их данные. Он обнаружил наблюдавшиеся в период штилей периодические колебания давления и температуры воздуха. Это так называемые приливо-отливные волны в атмосфере. Они существуют и в других широтах, но более сильные колебания, возникающие под влиянием солнечной радиации, затушевывают их. А здесь солнце было далеко за горизонтом.
В начале февраля Визе повесил на стену кают-компании метеорологический бюллетень за январь. В нем указывалось, что максимум температуры за этот месяц был +1 °C, а минимум —50,2 °C.
Десятого февраля зимовщики торжественно отметили появление первых лучей солнца. Начали готовиться к большим походам.
С наступлением светлого времени из бухты «Св. Фоки» отправились полевые исследовательские партии на собаках. Сам Седов пошел вдоль западного побережья Новой Земли на север с целью нанесения на карту береговой линии. Геолог Павлов отправился во внутренние районы Северного острова Новой Земли для геологических исследований. Визе получил задание пересечь остров по 76-й параллели, а затем пройти на север вдоль восточного берега со стороны Карского моря. При благоприятных условиях Визе должен был встретиться с Седовым в районе мыса Желания и тем самым замкнуть опись северной части Новой Земли. Каждая партия имела нарты и десять собак. Рассказывая об этом походе, Визе пишет, что «собачьи» дела экспедиции были плачевны. Настоящими ездовыми были только сибирские лайки, 35 штук, полученные от сибирского купца Тронтгейма, который поставлял собак еще Нансену и герцогу Абруццкому. Остальные 50 собак, поставленные в последний момент в Архангельске перед отходом судна «неким г. Вышомирским», оказались самыми настоящими дворняжками. В упряжке Визе было четыре сибирских и шесть архангельских собак.