大眾對北極探險的興趣再次被激發起來，所有文明國家合力組織極地探險活動。1879年，漢堡舉行了國際極地會議，大會決定在1882年至1883年間派人在北極點周邊建立科學觀測站，以便研究北冰洋的情況。不少於15支探險隊奉命出發，有的去到北極地區，但大部分都在北極點附近。與推動地理大發現的成果利益化相比，他們的興趣更在於進行實質的發現。但其中一支由A.W.格裏利領導的美國探險隊再次接起考察史密斯海峽及其出口的任務，格裏利的隊友洛克伍德中尉成功抵達北緯83.24°，距離北極點不到450英裏，這是那時人類到過的最靠北的地方。格裏利的探險隊還成功地證明了，雖然四周有很多浮冰，格陵蘭島上並沒有那麼多的冰層覆蓋。
迄今為止，探索北極地區的通用方式是，先在北極圈內建立一個基地，儲存足夠多的食物和補給，然後盡可能遠地向目標方向推進，當物資短缺時，可以返回基地獲取給養。但是，1888年，弗裏德約夫·南森博士選擇了一個大膽的方法來探索格陵蘭島腹地。他從東海岸攜帶補給出發，那裏沒有任何居民，然後開始橫穿格陵蘭，他的性命取決於探險是否成功，因為他沒有在後方建立基地，返回也無濟於事。最終，他極為成功地實現了目標。此後，在1892年至1895年間，佩裏上尉又按照南森的方法進行了兩次成功的嚐試，他甚至去到了比南森的足跡緯度更高的地方。前述大膽計劃的成功，促使南森嚐試一個更大膽的計劃。他相信，鮑德溫1901年從弗朗茨約瑟夫地的基地到北極點並於1902年返回的探險幾乎是一無所獲。然而，1906年，佩裏通過史密斯海峽來到北緯87.6°，沿著格蘭特地北岸上行，在約西經100°的地方發現了新土地。
1908年7月，佩裏乘坐“羅斯福”號離開紐約，開始了他的第八次北極探險。在謝立丹角附近過冬後，1909年2月，他帶著7人小隊，在59名愛斯基摩人的協助下，離開了“羅斯福”號，乘坐雪橇出發。到達北緯84°之後，大部分愛斯基摩人返回了，剩下的16個人，帶著20隻雪橇和100隻狗開始向北極點衝刺。1909年4月6日，佩裏抵達北極點。他發現，北極點周圍正如人們多年來推測的那樣，是一塊常年冰封之地。他們向下探測了9000英尺，沒有探到海底。後來，探險隊順利返回。
與此同時，南極探險活動重新興起。1894年至1895年間，挪威的C.E.博克格爾文克探索了維多利亞地。1897年，他來到南緯78.5°，但未能成功抵達南極點。1901年至1904年間，瑞典的奧托·諾登斯基爾德博士抵達西摩角。同期，R.F.司各特上尉帶領的英國探險隊考察了維多利亞地內陸的冰層，來到南緯82.17°。1903年至1905年間，一支英國探險隊考察了合恩角東南地區，並沿著冰障漂流，發現了愛德華七世地。
人們開始對南極探險傾注極大的熱情。1907年，歐內斯特·沙克爾頓上尉率領英國國家科考隊前往南極。1909年1月，就在沙克爾頓手下的一支小隊抵達南磁極的幾天前，他在距離南極點不到111英裏的地方確定，南極點位於一座海拔1萬英尺左右的高原之上。1910年11月，司各特上尉從新西蘭出發，開始了他的第二次探險，目的是接續第一次任務和沙克爾頓的工作，去考察南極大陸。1912年1月18日，司各特抵達南極點，結果發現羅爾德·阿蒙森上尉已經在那裏等他了。1903年，阿蒙森成為穿越西北航道的第一人。1911年初，他離開挪威前往北極，後來又突然改變計劃，決定去南極。1909年，他在羅斯海鯨灣的冰障上過了冬。1911年10月20日，他離開營地。12月14日，在長途跋涉750英裏之後，他抵達南極點。有賴於良好的天氣條件，阿蒙森順利返回。但司各特上尉卻在前往南極點的路上遇到了暴風雪，在回程中被暴雪所困。1912年3月29日，他和4名同伴凍餓而死。這是人類為極地探險事業所付出的生命代價。