Северный Ледовитый океан стал известен даже раньше Тихого. Еще в 10-11 веках по нему совершали плавание поморы, живущие на севере Европейской России. После открытия Америки и Тихого океана желание найти Северо-восточный проход, соединяющий океаны, толкало путешественников на поиски, но льды, покрывающие океан большую часть года, препятствовали продвижению судов, хотя русские моряки сумели дойти сначала до устья Оби, а потом до Яны. Впервые обогнул материк Евразия, выйдя в Тихий океан Семен Дежнев в середине 17 века. Но его открытие тогда осталось незамеченным.
Планомерно океан начали исследовать в 18 веке. Петр I, которого очень интересовали северные моря. По указу Петра была снаряжена экспедиция под командованием Витуса Беринга, доказавшая существование пролива между Евразией и Америкой. Участники Великой Северной экспедиции 1734-1742 гг. сделали описание берегов Сибири и прилегающих к ней морей Северного Ледовитого океана. Участник этой экспедиции С. И. Челюскин стал первооткрывателем самой северной точки Евразии, названной в его честь – мыс Челюскина.
Первым полностью проделал путь из Белого в Берингово море А.Э Норденшельд, шведский мореплаватель.
Исследования океана продолжались в 19 и 20 веке, когда ставились задачи изучить свойства воды и льдов, достичь Северного полюса.Имена исследователей и открывателей остались на карте Северного Ледовитого океана. Среди них Гудзонов залив, Баренцево море и море Лаптевых, мыс Дежнева и т.п.