При этом Кузнецов как мог стремился увеличить корабельный состав маленького Северного флота, перед которым стояли теперь стратегические задачи.
После переговоров с Черчиллем в марте 1942 года в Полярный пришли под советским флагом десять тральщиков из Великобритании, из них семь бывших норвежских китобоев и три специальной постройки. А в середине октября ледокол «Микоян» провел из бухты Провидения Северным морским путем в Ваенгу тихоокеанские корабли — лидер «Баку» с эсминцами «Разумный» и «Разъяренный».
В апреле Кузнецов приказал руководству Беломорской военной флотилии начать строительство военно-морской базу в Йоканге (Гремихе), занимавшей стратегически важное промежуточное положение между Кольским заливом и Белым морем. Наличие кораблей в Гремихе повышало безопасность следовавших в Архангельск полярных конвоев.
В конце мая Кузнецов приказал создать на Соловецких островах школу юнг ВМФ «в целях создания кадров будущих специалистов флота высокой квалификации, требующих длительного обучения и практического плавания на кораблях ВМФ». Школа была укомплектована юношами в возрасте 15–16 лет, которых готовили по разным корабельным специальностям. Принимали туда прежде всего детей военнослужащих и сирот. Как показало время, Соловецкая школа юнг стала настоящей кузницей кадров и школой жизни для сотен и сотен мальчишек.
Между тем к началу лета 1942 года немцы сосредоточили в Северной Норвегии очень серьезные военно-морские и воздушные силы. Гитлер был настроен любой ценой прервать полярную транспортную коммуникацию между союзниками. Уже по составу переброшенных в Северную Норвегию сил было очевидно, что в условиях полярного дня проводка конвоев будет чрезвычайно сложной и опасной.
Очередной конвой PQ-17 вышел из Рейкьявика 27 июня. В его состав входило 35 грузовых судов. Прикрытие осуществлялось несколькими группами кораблей союзников. Вблизи конвоя находилось также соединение британских и американских крейсеров. Имелось и дальнее прикрытие — соединение тяжёлых британских и американских кораблей, в состав которого входили авианосец и два линкора.
Немцы планировали нанести по конвою PQ-17 мощный совместный удар силами надводных кораблей, подводных лодок и авиации. В результате полученных разведданных 4 июля 1942 года из адмиралтейства поступил приказ: «Конвою рассеяться!» Крейсерская группа получила приказ отойти на запад из опасения атаки вышедшего в море немецкого соединения во главе с линкором «Тирпиц». Как выяснилось впоследствии, информация о выходе немецкого линкора оказалась неточной. Рассеявшиеся суда, поодиночке прорывавшиеся в Архангельск в сопровождении оставшихся кораблей конвоя, в условиях полярного дня стали легкой добычей немецких подлодок и авиации. В результате 22 транспорта и 2 вспомогательных судна были потоплены. На дно ушли 210 самолетов, 430 танков, 3350 автомобилей и 99 316 тонн других грузов.
О трагедии с конвоем PQ-17 Сталину Кузнецов докладывал лично.
— Была ли необходимость боевым кораблям бросить конвой? — спросил Сталин.
Нарком ответил, что серьезных причин для этого не имелось, просто нормальная осторожность переросла в чрезмерную.
Следствием разгрома PQ-17 стало то, что Черчилль, опасаясь дальнейших потерь, распорядился отложить отправку конвоев до наступления полярной ночи, обещая усилить снабжение через Иран. Советское руководство настаивало на продолжении северных поставок, и нарком ВМФ неоднократно докладывал в Ставке ВГК соответствующие аргументы, получал указания и готовил проекты телеграмм советскому представителю в Великобритании и лично Черчиллю. Учтя уроки PQ-17, 18 августа Кузнецов приказал обеспечить сбор будущих конвоев в районе Новой Земли и защищать новоземельские проливы от немецких кораблей и авиации. Для этого в губе Белушья по его приказу была сформирована еще одна — Новоземельская военно-морская база.