В 1900 году началась Русская полярная экспедиция под руководством Эдуарда Васильевича Толля, русского геолога и арктического исследователя.
В 1899г.  Толль приступил к организации экспедиции, целью которой было изучение морских течений в Карском и Восточно-Сибирском морях Северного Ледовитого океана,  исследование уже известных и поиск новых островов в этой части Арктики, а в случае удачи — открытие «большого материка» (« Арктиды», Земли Санникова), в существование которого Толль свято верил.
В этом же 1899 году в Норвегии был приобретён трёхмачтовый зверобойный барк «Геральд Харфингер» (норв. Harald Harfager). Это судно рекомендовал Толлю Фритьоф Нансен как подобное знаменитому «Фраму». Барк получает новое имя – «Заря». Заново проконопаченный и отремонтированный, обшитый новым противоледовым поясом барк переводят на верфь Колина Арчера в порт Ларвик. Здесь полностью перестраивают все помещения, которые должны были быть приспособлены для проведения экспедиций в Арктике. Промежуточные межпалубные переборки были заменены новыми, а между фок- и грот-мачтами была возведена палубная надстройка с семью каютами для членов экипажа. Значительной переделке подверглось парусное вооружение, прямые паруса оставили лишь у фок-мачты. В итоге, после реконструкции парусному вооружению судно стало соответствовать типу шхуна-барк или баркентина.


Поскольку Заря отправлялась в рейс под флагом Невского яхт-клуба, она получила статус яхты. После завершения работ в октябре 1899 года «Зарю» осмотрело норвежское бюро «Веритас» и выдало аттестат дальнего плавания на три года.
Научный «костяк» полярной экспедиции образовали: начальник экспедиции и геолог барон Эдуард Толль; геодезист, метеоролог и фотограф Фёдор Матисен; гидрограф, гидролог, магнитолог, гидрохимик и картограф Александр Колчак; зоолог и фотограф Алексей Бялыницкий-Бируля; астроном и магнитолог Фридрих Зееберг; врач-бактериолог и зоолог Герман Вальтер.
В команду «Зари» вошли: лейтенант флота Николай Коломейцев, боцман Никифор Бегичев, старший машинист Эдуард Огрин, матросы Семён Евстифеев, Сергей Толстов, Алексей Семяшкин (впоследствии заменён Петром Стрижёвым), Иван Малыгин (заменен Степаном Расторгуевым), Василий Железняков, Николай Безбородов, второй машинист Эдуард Ширвинский, старший кочегар Иван Клюг, второй кочегар Гавриил Пузырёв, третий кочегар Трифон Носов, повар Фома Яскевич.


21 июня 1900 года «Заря» снялась с якоря в Санкт-Петербурге с 20 членами экипажа на борту. 24 июля судно прибыло в Александровск-на-Мурмане (ныне Полярный) и в августе вышло в Карское море. Осенью «Заря» была на 24 дня блокирована льдами в заливе Миддендорфа. Толль назвал этот залив в часть своего учителя, известного ученого и исследователя Таймыра — Александра Федоровича Миддендорфа. Первая зимовка прошла у берегов Таймырского полуострова.
В апреле 1901 года в результате разногласий с Толлем лейтенант Коломейцев в сопровождениии Степана Расторгуева покинул судно. За 40 дней двое экспедиционеров прошли около 800 километров к реке Гольчихе (Енисейская губа) и затем благополучно добрались до Петербурга. По пути они открыли впадающую в Таймырский залив реку Коломейцева, а в Пясинском заливе - остров Расторгуева (один из Каменных островов). Новым капитаном "Зари" стал Матисен.

Летом 1901 года экспедиция обследовала Таймыр. 25 августа «Заря» направилась на поиски на Земли Санникова однако уже 9 сентября наткнулась на пояс мощных льдов. Вторая зимовка состоялась в Нерпичьей бухте.

В мае 1902 года начинается подготовка санно-шлюпочного перехода на остров Беннетта (один из островов Де-Лонга) и 5 июля 1902 года Толль покинул «Зарю» в сопровождении астронома Фридриха Зееберга и зверопромышленников Василия Горохова и Николая Дьяконова.
Планировалось, что «Заря» подойдет к острову Беннетта два месяца спустя. 13 июля партия Э.Толля на собачьих упряжках достигла мыса Высокого на острове Новая Сибирь. 3 августа на байдарках они достигли острова Беннетта.
Из-за тяжелой ледовой обстановки «Заря» не смогла подойти к острову Беннетта в назначенный срок и получила серьёзные повреждения, делавшие невозможным дальнейшее плавание. В сентябре 1902 года лейтенант Матисен был вынужден увести судно в бухту Тикси и выбросить на мель.


Экипаж «Зари» на рейсовом судне по Лене прибыл в Якутск и уже в декабре 1902 года был в Петербурге.
В 1903 г. поисковая экспедиция под руководством А.Колчака обнаружила место стоянки Толля на острове Беннетта, его дневники и другие материалы. Известно, что группа Толля, не дождавшись «Зари», приняла решение самостоятельно двигаться на юг в сторону континента, однако дальнейшие следы этих четырех человек поныне не обнаружены.