Западное полушарие
5 февраля 1938 года «Д-3» с группой связистов на борту вышла в направлении дрейфующей полярной станции «Северный полюс-1», имея задачу поддержки радиосвязи между спасательными судами и дирижаблем «СССР-В6», направленными для снятия экипажа станции. Во время этого плавания посетила район острова Ян-Майен, став первой из советских подводных лодок, вышедших в Западное полушарие, и преодолела пятикабельтовую ледовую перемычку, став первой советской подводной лодкой, совершившей подлёдное плавание. В том же году встала на ремонт и модернизацию, работы завершились в 1940 году.