В 1734 г. около 500 морских офицеров, ученых, матросов собрались в Тобольске, чтобы приступить к осуществлению Второй Камчатской экспедиции, назначая которую, Сенат Российский назвал ее «самой трудной, дальней и никогда не бывалой».

Вторая Камчатская экспедиция (1733–1743 гг.) была организована по инициативе Беринга и поддержана обер-секретарем Сената И. К. Кирилловым. По плану, разработанному Сенатом совместно с Адмиралтейством и Академией наук, в программу 2-й Камчатской экспедиции входило исследование Сибири, Дальнего Востока, Арктики, Японии, Северной и Западной Америки (географическое, геологическое, физическое, зоологическое, этнографическое и другое). Особое значение придавалось исследованию Северного морского пути от Кольского полуострова в Тихий океан. Ее начальником был назначен Беринг.

На сборе в Тобольске было создано 8 отрядов, 4 из которых должны были исследовать северные берега России от р. Печора до Камчатки.

Беринг и Чириков на 2-х судах должны были плыть к американским берегам, а Шпанбергу на 3-х судах поручалось искать пути в Японию.

Деятельность экспедиции проходила в интенсивном режиме, в новых и труднейших условиях Крайнего Севера и Северо-Востока Азии, что не могло не обусловить как выдающихся достижений, так и ряда драматических и трагических событий.

Начавшие действовать первыми, в 1734 г. вышли из Архангельска кочи «Экспедицион» и «Обь» с задачей найти морской проход к устью Оби. Однако за два летних плавания отряд не смог продвинуться на Восток далее о-ва Белый, и командовавшие С. В. Муравьев и М. С. Павлов были отстранены решением Адмиралтейств-коллегии. Сменивший их в руководстве отрядом С. Г. Малыгин на коче «Экспедицион» и 2-х ботах сумел достичь лишь западного побережья Ямала, где встретил сплошные льды и возвратился на зимовку.

Только в 1737 г. отряд возобновил плавание, в августе достиг прохода в Обскую губу из пролива между островами Ямал и Белый (ныне прол. Малыгина) и, поднявшись по Оби, 2 октября прибыл в Березов. В результате 6-летней деятельности этого (Обско-Двинского) отряда были составлены карты юго-восточной части Баренцева моря и приобской части Карского моря.

В январе 1734 г. в Тобольске была построена 24-весельная дупель-шлюпка «Тобол», на которой под командованием Д. Л. Овцына в мае начались плавания Обь-Енисейского отряда. Напомним читателю – дупель или дубель-шлюпка – это был небольшой русский парусно-гребной военный корабль, предназначенный для действия у берегов, в лиманах и на реках. Длина дубель-шлюпки составляла 20–25 м, ширина – б м, осадка – 2 м. Судно имело палубу, 1 мачту и до 20 или более пар весел. Согласно МЭС, в задачу отряда Овцына входило исследование берега между рр. Обь и Енисей. Три похода 1734—36 гг. не увенчались успехом. Из-за мощных льдов в Обской губе отряд вернулся в Тобольск. По приказу Адмиралтейств-коллегии было построено новое судно-бот «Обь-Почтальон», которое в июне

1737 г. прибыло в Обдорск (ныне Салехард), где зимовал отряд. Командиром стал Овцын. В августе 1737 г. на 2 судах по свободному ото льдов морю отряду удалось достичь Енисейского залива, выполнив свою задачу. Овцын передал бот «Обь-Почтальон» Ф. А. Минину и поручил ему составить опись берегов от Енисейского залива до Хатанги вокруг п-ова Таймыр. Самого Овцына в

1738 г. вызвали в Петербург в Адмиралтейств-коллегию для доклада об успехах экспедиции. Здесь по доносу он был арестован за дружеские отношения с опальными князьями Долгорукими, осужден, разжалован в матросы и под конвоем препровожден в Охотск к В. И. Берингу. В 1741 г. вместе с Берингом плавал на судне «Святой Петр» к северо-западным берегам Америки, зимовал на Командорских островах. В 1742 г. ему вернули офицерское звание.