»Framilla» ei suinkaan tyydytty jouten olemaan jäiden sitä päämääräänsä kohden kuljetellessa, vaan päinvastoin oltiin koko ajan mitä vilkkaimmassa toimessa. Havainnoita tehtiin säännöllisesti. Scott-Hansen ja Johansen tekivät ilmatieteellisiä, magneettisia ja tähtitieteellisiä havainnolta. Tohtori Blessing teki revontulihavainnoita ja suoritti kasvitieteellisiä ja eläintieteellisiä tutkimuksia ja kokosi esineitä. Suurin merkitys oli kuitenkin Nansenin meritutkimuksilla. Meren syvyys mitattiin säännöllisesti luotauskoneella ja täten odottamatta saatiin selville, että syvyys 79:nnen leveysasteen pohjoispuolella äkkiä lisääntyi 180:sta metristä 3,200—3,800 metriin. Tämä tulos kokonaan kumosi vallalla olevan käsityksen, sillä napamerta oli luultu matalaksi.
Meritutkimukset, jotka käsittivät lämpötilain ja suolaisuuden mittaukset, jään synnyn ja liikunnot, loivat aivan uutta valoa napameren luonnonoloihin, ja käsityksemme napamerestä joutuivat aivan uudelle tolalle.
Kylmän, vähemmän suolaisen ja siitä syystä kevyemmän pintaveden alla oli lämpöisempää ja suolaisemmuutensa vuoksi raskaampaa golfvirran vettä, jonka lämpötila oli puolen lämpöasteen vaiheilla. Talvella ja keväällä luoteeseen kulkeva virtaus oli voimallisin, jota vastoin pohjatuulet kesällä pysähdyttivät »Framin».
Kesäkuun 18:ntena v. 1894 retkikunta oli leveydellä 81°52', mutta ajautui sitten jälleen eteläänpäin. Vasta lokakuun 21:ntenä »Fram» kulki 82:nnen leveyspiirin poikki. Jouluaattona oli saavutettu 83° ja muutama päivä myöhemmin 83°24', pohjoisin siihen saakka saavutettu leveys — se oli Lockwoodin ennätys Grönlannissa v. 1882. Maaliskuun 14:ntenä 1895 jolloin Nansen ja Johansen lähtivät »Framista» tehdäkseen hyökkäyksen pohjoisnapaa kohti, oli »Fram» saavuttanut 83°59' pohjoisen leveyden itäisellä pituudella 102°27'.
Hyökkäys napaa kohti.
Nansenille oli nyt selvennyt, ettei »Fram» kulkisi navan poikki, kuten hän oli toivonut, ja sen vuoksi hän päätti jättää laivan ja vain yhden toverin keralla pyrkiä koiravaljakoilla navalle.. Paluumatkalla hän ei tietysti voinut toivoakaan löytävänsä niin pientä esinettä kuin alati paikkaansa muuttava »Fram» jäämeren rannattomilla lakeuksilla, jonka vuoksi hän aikoi pyrkiä ensin Frans Josefin maalle ja sieltä Huippuvuorille, jossa oli toiveita tavata valaanpyytäjiä. Toveriksi tälle uhkarohkeimmalle matkalle, mitä vielä milloinkaan kukaan napamatkustaja oli suunnitellut, lähti Hjalmar Johansen, innokas urheilija kuten Nansen itsekin.
Lähtiessään laivasta yllämainittuna päivänä molemmilla retkeilijöillä oli 28 koiraa, 3 rekeä ja kaksi purjekankaasta tehtyä kajaakkia, koirille 30 päivän ja miehille 100 päivän eväät.
Matka edistyi aluksi reippaasti, eikä jääkään näyttänyt ajelevan sanottavasti. Jo maaliskuun 2:na Nansen toverinsa keralla oli saavuttanut leveyden 85°10', mutta sitten he tulivat hyvin epätasaiselle jäälle, joka ajautui etelää kohti. Retkeilijät siten kulkivat etelää kohden meikein yhtä nopeaan kuin omin voiminsa pohjoiseen pyrkivät, eivätkä he maaliskuun 29:ntenä olleet päässeet muuta kuin leveysasteelle 85°30', jäät olivat sangen kovassa liikkeessä, ja joka puolella reunat törmäsivät yhteen ja kohoilivat röykkiöiksi.
Rekiä oli kovin vaikea saada jääröykkiöitten yli. Huhtikuun 4:ntenä oli saavutettu leveys 86°3' ja jää vain huononemistaan huononi, kunnes Nansen huhtikuun 7 päivänä tuli siihen päätökseen, ettei tilanne oikeuttanut yrittämään kauemmaksi. He olivat silloin saavuttaneet leveyden 86°14'. Tästä he vielä tekivät suksilla retken pohjoista kohti, mutta kun ei edempääkään tavattu muuta kuin jääröykkiöitä, jotka jähmettyneiden rantahyrskyjen tavoin piirittivät taivaanrantaa, niin käännyttiin paluumatkalle. Lämpötila oli koko ajan ollut sangen alhainen, kolmena viikkona yhteen mittaan noin -40°C. Tuulella molemmat retkeilijät liian ohuissa villavaatteissaan usein palelivat ankarasti. Kuormaansa keventääkseen he olivat jättäneet jäljelle turkkinsa. Maasta ei näkynyt merkkiäkään ja kun tuulet estelemättä ajelivat jäitä mukanaan, ei maata varmaan ollutkaan lähiseuduilla.
Paluumatka.