Эта экспедиция была, по сравнению с двумя другими, хорошо оснащена, в Норвегии для нее закупили парусно-моторное судно «Геркулес», в Париже – приборы и инструменты. Капитаном «Геркулеса» стал 24-летний А. С. Кучин, потомственный помор, окончивший в 1909 году с отличием и золотой медалью Архангельское торгово-мореходное училище, участник экспедиции в Антарктику Амундсена в 1910—1911 годах, проявивший большие способности в науке – он был ассистентом известного норвежского океанографа Хелланд-Хансена.

9 июля 1912 года «Геркулес» вышел из Александровска-на-Мурмане, имея на борту четырнадцать участников экспедиции.

16 июля «Геркулес» благополучно достиг острова Западный Шпицберген и вошел в залив Белзунд, находящийся на западной стороне острова. Отсюда Русанов вместе с двумя матросами пешком прошел до восточного берега Западного Шпицбергена и обратно. Этот переход, совершенный в условиях горной местности, покрытой ледником, едва не закончился гибелью Русанова: на обратном пути он провалился в ледниковую трещину и только каким-то чудом задержался на небольшом выступе на краю глубокой пропасти.

Из Бедзунда «Геркулес» перешел в Айсфиорд, а затем в Адвентбай. Обследовав все западное побережье острова, Русанов открыл богатые месторождения угля.

К началу августа экспедиция закончила выполнение официальной программы: двадцать восемь заявочных знаков, поставленных Русановым, закрепляли за Россией право на разработку угля на Шпицбергене.

Помимо того, были собраны палеонтологические, зоологические и ботанические коллекции, а во время плавания на Шпицберген и в его прибрежных водах проведены океанографические исследования.

Отправив с попутным норвежским пароходом трех человек со Шпицбергена в Россию, Русанов пошел на Новую Землю. 18 августа в Маточкином Шаре он оставил для отправки на материк телеграмму следующего содержания: «Юг Шпицбергена, остров Надежды. Окружены льдами, занимались гидрографией. Штормом отнесены южнее Маточкина Шара. Иду к северо-западной оконечности Новой Земли, оттуда на восток. Если погибнет судно, направлюсь к ближайшим по пути островам: Уединения, Новосибирским, Врангеля. Запасов на год. Все здоровы. Русанов». По-видимому, в телеграмме была пропущена частица не. Следует читать «Если не погибнет», что по существу и вытекает из дальнейшего текста.

Эта телеграмма, раскрывавшая план Русанова, была последним известием, полученным с «Геркулеса».

Где и при каких обстоятельствах погибла экспедиция Русанова, выяснить не удалось. Поиски ее, проведенные в 1914 и 1915 годы по инициативе Русского Географического общества, ничего не дали. Только в 1934 году на безымянном островке (сейчас остров Геркулес), находящемся близ берега Харитона Лаптева, был обнаружен столб, врытый в землю, на котором была вырублена надпись «ГЕРКУЛЕС. 1913». В том же году на другом островке (ныне остров Попова-Чукчина, по имени участников экспедиции Русанова), расположенном в шхерах Минина, были найдены остатки одежды, патроны, компас, фотоаппарат, охотничий нож и другие вещи, принадлежавшие участникам экспедиции на «Геркулесе».

После тщательных поисков неподалеку от этих предметов была найдена мореходная книжка матроса «Геркулеса» А.С. Чукчина и серебряные часы с инициалами В.Г. Попова, тоже матроса «Геркулеса», и справка, выданная на его имя.

Судя по этим находкам, можно предполагать, что крайне неблагоприятные ледовые условия в 1912 году принудили «Геркулес» к зимовке где-то в районе северной части Новой Земли, а в следующем году Русанов, видимо, достиг Северной Земли. В пользу такого предположения говорят также следы чьей-то стоянки, обнаруженные в 1947 году в заливе Ахматова на северо-восточном побережье острова Большевик (Северная Земля). По всей вероятности, это следы экспедиции Русанова.