В 1909–1910 годах состоялась Чукотская сухопутная экспедиция, инициированная Министерством торговли и промышленности. Она была направлена на исследование возможностей создания Северного морского пути. Для этого необходимо было собрать максимально точные данные о физико-географических особенностях, геологических условиях и топографии побережья Северного Ледовитого океана. Руководителем экспедиции был назначен геолог, географ и палеонтолог Иннокентий Павлович Толмачев. 

Маршрут экспедиции проходил от устья реки Колымы до Берингова пролива. Изначально планировалось пройти от устья реки Лены до Чукотского полуострова, чтобы исследовать его в летние месяцы. Однако этот план пришлось изменить из-за задержек с подготовкой снаряжения.

В результате проведенных исследований был сделан вывод о возможности плавания Северным морским путем, были определены астрономические пункты и изменен рисунок береговой линии от устья Колымы до мыса Дежнева, выполнены геологические наблюдения, поднят вопрос о нефтяных месторождениях края, собраны данные о состоянии морских льдов и возможности плавания у этих берегов.

В 1911 г. были впервые опубликованы научные результаты экспедиции в предварительном отчете «По Чукотскому побережью Ледовитого океана». В нем И.П. Толмачев подробно описал ход экспедиции, а также представил множество уникальных фотографий.