28 апреля экспедиция вернулась в Нижнеколымск, так и не увидев Северной "матерой земли". "Единственные предметы были торосы, туман и облака", - писал Врангель, явно недовольный "неблестящим успехом экспедиции". Тем не менее, Врангель и Матюшкин безуспешными поисками земли, которую якобы усмотрели к северу от Медвежьих островов сержант Андреев, внесли выдающийся вклад в познание природы Северного Ледовитого океана. Благодаря их поездкам выяснилось, что море далеко от берегов Сибири даже зимой не только не сковано вечным льдом, а даже не покрыто сплошным ледяным покровом.
13 марта 1822 года Врангель отправился из Сухарнова к Баранову Камню. На этот раз он решил снова выйти на границу припайного льда, чтобы, придерживаясь ее, направиться на восток, до меридиана Шелагского мыса, и тем самым собрать разносторонний материал для суждений о "предполагаемом существовании земли к северу".
Пройдя около 80 верст от Баранова Камня, Врангель устроил во льду продовольственный склад. Несколько дней экспедиция то прорубалась через торосы, то утопала в глубоком снегу.
Утром 27 марта Козьмин увидел на северо-востоке возвышавшиеся надо льдами два холма. Врангель считал, что перед ними земля, которую они искали, но проводники уверяли, что то были "подымавшиеся из открытого моря пары". Однако горы, утесы и долины неведомой земли с каждой верстой обозначались все явственнее. "Поздравляя друг друга со счастливым достижением цели, - писал Врангель, - мы спешили далее, надеясь еще до наступления вечера ступить на желанный берег. Но наша радость была непродолжительна, и все прекрасные надежды наши исчезли. К вечеру, с переменою освещения, наша новооткрытая земля подвинулась по направлению ветра на 40°, а через несколько времени еще обхватила она весь горизонт, так что мы, казалось, находились среди огромного озера, обставленного скалами и горами".
Утром следующего дня оптический обман повторился. Позже Врангель пришел к выводу, что "когда ломается лед, то из воды подымаются темно-синие пары, кои, опускаясь иногда на вершины ледяных гор, дают сим последним вид гористой земли".
Врангель решил идти прямо на север. В день проезжали от 12 до 20 верст. 8 апреля путешественники встретили гряды только что образовавшихся торосов. Они преодолели три гряды торосов и несколько только что образовавшихся полыней. Между тем торосы достигали невиданной высоты. На следующий день проехали всего три версты. Когда надежд проникнуть к северу не осталось, Врангель решил следовать на восток и на меридиане мыса Шелагского снова попытаться проникнуть на север, к земле, о которой рассказывали чукчи. Утром 22 апреля исследователи заметили скалы мыса Шелагского. Они находились, по вычислениям Врангеля, в 87 верстах.
Отряд пробился в юго-восточном направлении на 19 верст и был остановлен непроходимыми торосами. "Хотя небо было чисто и ясно, - писал Врангель, - но ни на востоке, ни на севере не видели мы признаков земли. Принимая в соображение, что каждый не совсем низменный берег бывает видим здесь в расстоянии 50 верст и что мы находились в 80 верстах от Шелагского мыса, можно с основанием утверждать, что к северу от сего мыса на расстоянии 130 верст нет предполагаемой земли. Выше уже достаточно доказано, что на 300 верст к северу от Большого Баранова Камня никакая земля не существует". Придя к такому выводу, Врангель возвратился в Нижнеколымск.
