Se extiende entre los archipiélagos de Nueva Zembla y Tierra del Norte.

Se forma así un gran remolino oceánico entre Nueva Zembla y la península de Yamal.

Hasta 1580 no hubo otra expedición inglesa, la de Arthur Pet y Charles Jackman, que intentaba encontrar el paso del Nordeste, un paso hacia el Pacífico.

También fracasaron y en Inglaterra se perdió el interés en la búsqueda de tal paso.

Ese interés fue recobrado a finales del siglo XVI por las Provincias Unidas de los Países Bajos, que enfrascadas en la guerra de los ochenta años contra España, buscaban una ruta marítima entre el mar del Norte y Extremo Oriente que bordeando la costa norte de Rusia les permitiese alcanzar las Indias Orientales, donde tenían intereses comerciales, sin utilizar la ruta tradicional rodeando Europa y África, controlada por España.

Barents comandó un tercer y último intento en 1596, con solo dos barcos, en el que tampoco logró atravesar el estrecho.

El verano siguiente el Vega quedó libre y consiguió llegar a Yokohama, en Japón.

Se convirtió en el primer navegante que franqueó el paso del Nordeste.

En ese fatídico año el mar no se descongeló totalmente y grandes témpanos de hielo bloquearon la ruta del nordeste.

Debido a la gran cantidad de hielo encontrado el primer verano, el buque solo pudo llegar a Nueva Zembla e invernó en la Tierra de Francisco José.

La ausencia prolongada de noticias sobre estas tres expediciones despertó la atención del público, y se organizaron algunas pequeñas expediciones de rescate, incluyendo cinco vuelos sobre el mar y el hielo, desde la costa noroeste de Nueva Zembla, del pionero piloto Jan Nagórski.

Particularmente dignos de mención son tres cruceros del rompehielos Sadko, que pasaron más al norte que la mayoría; en 1935 y 1936 las últimas zonas inexploradas en el norte del mar de Kara fueron examinadas y la pequeña y recóndita isla Ushakov fue descubierta.

Una evaluación del Organismo Internacional de Energía Atómica mostró que las emisiones son bajas y localizadas.

Existe preocupación por la contaminación radiactiva de los residuos nucleares que la antigua Unión Soviética vertió en el mar y el efecto que esto tendrá en el medio ambiente marino.

El catálogo de residuos arrojados al mar por los soviéticos, según documentos vistos por Bellona, incluye unos 17.000 contenedores de residuos radiactivos, 19 barcos con residuos radiactivos, 14 reactores nucleares, incluidos cinco que aún contienen combustible nuclear gastado; otras 735 piezas de maquinaria pesada contaminada radiactivamente, y el submarino nuclear K-27 con sus dos reactores cargados de combustible nuclear.