Alcanzó las costas del este de Nueva Zembla y continuó navegando hacia el norte hasta que se vio obligado a volver cuando alcanzó el norte más extremo.

Aunque su objetivo inicial de llegar a Oriente no se cumplió, este viaje se sitúa entre los más importantes de la exploración del océano Ártico del siglo XVI, y el primero en el que un grupo de exploradores afrontaron con éxito el invierno polar.

Sus experiencias servirían a los posteriores navegantes de los Países Bajos para establecer fructíferas rutas pesqueras y balleneras.

Willem Barents nació alrededor del año 1550 en la isla Terschelling (islas Frisias) en las Diecisiete Provincias.

[1]​ Barents, como cartógrafo comercial, navegó a España y por el Mediterráneo para completar un Atlas de la región mediterránea,[2]​ que fue co-publicado con el cartógrafo neerlandés Petrus Plancius.

A finales del siglo XVI las Provincias Unidas de los Países Bajos, 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.

El 9 de julio[7]​ la tripulación se encontró con tres osos polares por primera vez.

[9]​) Al llegar a Nueva Zembla se dividieron en distintas direcciones para intentar entrar en el mar de Kara.

[10]​ Barents intentó bordear la costa oeste de Nueva Zembla y seguir hacia el norte, pero se encontró con el hielo y los grandes icebergs le obligaron a dar la vuelta.

La expedición iba acompañada por seis barcos mercantes cargados con mercancías que los holandeses esperaban comerciar con China.

Barents acompañaba a van Heemskerk como piloto y asesor científico de la expedición.

Consideraron, erróneamente, la isla como parte de Groenlandia y la bautizaron como «Het Nieuwe Land» (en holandés, Tierra Nueva).

El 21 de junio anclaron entre Cloven Cliff y Vogelsang, donde «instaló un puesto con las enseñas neerlandesas».

Después de avistar las Svalbard, los barcos, una vez más, se encontraron en la isla del Oso el 1 de julio, lo que llevó a un nuevo desacuerdo entre Barents y Van Heemskerk, por un lado, y Rijp por el otro.

El frío era extremo y la tripulación se dio cuenta de que sus calcetines se quemaban antes de que sus pies pudieran incluso sentir el calor del fuego, y se iban a dormir calentándose con piedras y balas de cañón.

[10]​ El barco llevaba carne salada, mantequilla, queso, pan, cebada, guisantes, frijoles, grañones, harina, aceite, vinagre, mostaza, sal, cerveza, vino, brandy, galletas («hardtac»k), panceta ahumada, jamón y pescado.

Barents murió mientras estudiaba las cartas[17]​ solo siete días después de partir.

Todos estos objetos finalmente terminaron en el Rijksmuseum de Ámsterdam,[21]​[15]​ aunque inicialmente algunos quedaron en La Haya.

[25]​ A finales del siglo XIX, fue inaugurado el Instituto Marítimo Willem Barents en Terschelling.

[26]​ En 1878, los Países Bajos bautizaron un buque de exploración ártica como Willem Barentsz.