在11世纪时在白海海岸从事殖民和贸易的俄国人（称为波莫尔人，）已经对这条航线进行探索。至17世纪他们已经建立了一条往来阿尔汉格尔斯克和叶尼塞河河口的航线。这条航线被称为芒加塞亚航线（以其最东的终点芒加塞亚命名），就是北方海路的前身。包括英格兰、荷兰、丹麦和挪威在内的北欧国家在同一时间对航线的西段进行探测，以寻找到印度和中国的另一条路线。虽然它们都失败了，但他们发现了新的海岸和岛屿。当中最着名的就是荷兰航海家威廉·巴伦支在1596年的航行，这次他发现了斯瓦尔巴群岛和熊岛。
俄国的封