Одной из наиболее выдающихся страниц освоения Российского Севера можно назвать открытие и начало эксплуатации Северного морского пути. Он стал не только кратчайшим водным путем между Европейской Россией и Дальним Востоком, но и уникальным трансконтинентальным маршрутом, представляющим значительный интерес для экономики многих стран мира. Длина Северного морского пути от Карских Ворот до бухты Провидения составляет около 5600 км. В этом плане он обладает значительным преимуществом перед водными артериями, проходящими через широко используемые Суэцкий и Панамский каналы. Так, от Санкт-Петербурга до Владивостока дорога через Северный морской путь составляет 14 280 км., через Суэцкий канал — 23 200 км., а вокруг мыса Доброй Надежды 29 400 км. Северный морской путь может служить кратчайшим транспортным маршрутом между Западной Европой и Азиатско-Тихоокеанским регионом, поэтому, не исключено, что ему еще предстоит сыграть заметную роль в глобальных экономических процессах. Для Российского государства он имеет важное стратегическое значение, связанное с возможностью транспортировки из районов Крайнего Севера углеводородного и минерального сырья, а также снабжения этих районов техникой и продовольствием. На маршруте Северного морского пути сосредоточена целая сеть уникальных наблюдательных станций, без существования которых трудно представить жизнедеятельность не только отечественных, но и многих зарубежных научных сообществ, изучающих природные и климатические особенности Крайнего Севера.
Открытие Северного морского пути имеет долгую, многовековую предысторию. На ранних этапах колонизации Сибири по некоторым западным участкам этого маршрута совершали плаванья кочи новгородцев, а позднее — поморов. Эти отважные первопроходцы обладали уникальными практическими навыками, позволявшими совершать в экстремальных климатических условиях Севера дальние плаванья на небольших, хрупких судах. В XI веке русские мореплаватели вышли в моря Северного Ледовитого океана, в XII—XIII вв. открыли острова Вайгач, Новая Земля, а в конце XV в — острова архипелага Шпицберген, остров Медвежий. В XVI-XVII вв. активно осваивался участок Северного морского пути — от Северной Двины до Тазовской губы в устье Оби (так называемый «мангазейский морской ход»).
Принято считать, что первым идею использования Северо-Восточного прохода (так до начала XX века называли Северный морской путь) для морского сообщения между Россией и Китаем, высказал русский дипломат Дмитрий Герасимов в 1525 году. Тогда же с его слов итальянским картографом Батистой Аньезе была составлена одна из первых карт Московии, на которой были представлены некоторые участки бассейна Ледовитого океана.