После полуторамесячного ремонта во Владивостоке и после прибытия начальника экспедиции полковника Корпуса флотских штурманов И. С. Сергеева 17 августа 1917 года экспедиция отправилась на север. Основные ее задачи: морская опись берегов Северного Ледовитого океана к западу от мыса Дежнева, а также близлежащих островов, определение астрономических пунктов, промер, гидрометеорологические, магнитные, ледовые наблюдения, изучение морских течений, сбор зоологических и биологических коллекций и материалов для составления лоций, сооружение навигационных знаков…

Прошли Берингов пролив, приступили к определению координат знака-маяка, сооруженного частью команды под руководством Брусилова на северном берегу мыса Дежнева. На морских картах до последнего времени он так и назывался — «знак Брусилова». По свидетельству сменившего Э. Арнгольда врача экспедиции (1910–1915) Леонида Михайловича Старокадомского, именем которого назван один из островов Северной Земли, Брусилов был жизнерадостным, энергичным, смелым, предприимчивым и хорошо знающим морское дело офицером, но он не обладал значительным полярным мореходным опытом.

Пройдя 30 миль к западу от чукотского селения Уэлен, встретили льды. Температура воздуха ночью упала до минус 7 градусов, начался сильный снегопад, видимость упала почти до нуля. Опытный гидрограф, но нерешительный в своих действиях командир, И. С. Сергеев приказал повернуть назад. Может быть, именно в этот момент, когда была очевидна возможность дальнейшего продвижения на запад, у Брусилова окончательно и вызрела мысль собственной экспедиции. Плавания Семена Дежнева и других отважных русских мореходов прошлого были полузабыты, поэтому долгое время чуть ли не считалось, что первым Северным морским путем в 1878–1879 годах прошел шведский мореплаватель Эрик Норденшельд, частично субсидированный русским промышленником, меценатом и исследователем Сибири А. М. Сибиряковым. И Г. Л. Брусилов загорелся мечтой встретить будущую Гидрографическую экспедицию Северного Ледовитого океана: ледокольные пароходы «Вайгач» и «Таймыр» с запада — вот будет!..

Георгию Львовичу удалось заинтересовать своими планами дядю, Бориса Алексеевича Брусилова, богатого московского землевладельца…

Другим его дядей был Алексей Алексеевич Брусилов — выдающийся военный деятель, командовавший последовательно армией, фронтом и всеми вооруженными силами России во время Первой мировой войны, с именем которого связаны важнейшие успехи Русской армии, в том числе замечательное по своему замыслу и построению наступление Юго-Западного фронта в 1916 году, которое вошло в историю под названием «Брусиловского прорыва». После революции Алексей Алексеевич Брусилов не оставил Россию; как он позже писал, он не мог оставить Родину в трудное для нее время. Он состоял в должностях председателя Особого совещания при главнокомандующем и инспектора кавалерии РККА, но это особый, далеко не простой разговор… Страшна была участь офицеров Русской армии, не предавших престола. В лучшем случае в результате одного из русских исходов оказаться на чужбине, в любом другом случае — смерть, если не в бою, то от расстрельной пули, порой даже через 20 с лишним лет после Гражданской войны. Горька была судьба и большинства тех, кто по той или иной причине остались в России. К числу таких относится и легендарный генерал А. А. Брусилов. За внешне благополучной биографической справкой: «остался на Родине, состоял в должности Председателя особого совещания при Главнокомандующем и инспектора кавалерии РККА» скрываются страшные факты. Дорого прославленному генералу, как и тысячам русских офицеров, обошлось вольное или невольное сотрудничество с новой властью, которое ему было предложено «во имя спасения России». Невольно задаешься тяжелым вопросом: что он не предвидел, что коварство и ложь — обычное средство в достижении своих целей пришедших к власти в результате кровавого заговора бесов? Неужели он, будучи сугубо военным человеком, был до того слеп, что не видел, что за люди пришли к власти? Имя легендарного генерала было несколько раз использовано самым гнусным образом, в том числе в воззвании к белым офицерам и солдатам, которое распространялось в Крыму во время эвакуации Русской армии генерала Врангеля. Большевики боялись, что Русская армия уйдет за кордон боеспособной и, отдохнув, сможет продолжить борьбу. В том воззвании, которое Брусилов, как впоследствии выяснилось, никогда не подписывал, солдатам и офицерам гарантировались жизнь и свобода в «освобожденной» России. Многие и многие офицеры, для которых имя Брусилова было свято, поверили в это воззвание и стали жертвой большевика-интернационалиста Белы Куна (Когана): их тысячами расстреливали, живыми, привязав камни к ногам, сбрасывали в море… «Суди меня Бог и Россия!» — в отчаянии потом писал А. А. Брусилов.

Но на этом большевистская подлость по отношению к А. А. Брусилову не закончилась. Его воспоминания, изданные в 1963 году, были урезаны, вторая часть их была просто отброшена. Но так как многие знали, что существует вторая часть мемуаров, в предисловии к «Моим воспоминаниям» А. А. Брусилова от редакции указывалось, что вторая (урезанная) часть мемуаров не опубликована потому, что является фальшивой, потому как написана женой Брусилова — Н. В. Брусиловой-Желиховской, которая «отдельным заметкам и наброскам покойного придала композиционную стройность и антисоветскую направленность. Целью ее кощунственных «упражнений» с заметками покойного супруга было «оправдание» его перед белой эмиграцией»…

Добившись одиннадцатимесячного отпуска на службе — в надежде осуществить за это время свой план, — Георгий Львович покупает в Англии за 20 тысяч рублей старую, построенную еще в 1867 году, но еще прочную и надежную шхуну «Пандора II» водоизмещением около 1000 тонн (231 регистровая тонна) и называет ее «Св. Анной» — по имени А. Н. Брусиловой, жены Б. А. Брусилова, отпустившей на снаряжение экспедиции 90 тысяч рублей. Судно было вполне приспособлено к арктическим плаваниям, так как специально строилось для поисков пропавшей в 1845 году в Канадской Арктике английской экспедиции Франклина, потому имело тройную дубовую обшивку толщиной до 0,7 метра. Шхуна не впервые оказывалась в русских водах, в 1893 и 1896 годах под названием «Бланкатра» она плавала к устью Енисея в составе торговых экспедиций английского капитана Д. Виггинса. По пути на восток Г. Л. Брусилов планирует изучать арктические и дальневосточные моря в промысловом отношении, расходы на экспедицию должен окупить зверобойный промысел. Для этих целей было создано акционерное общество, главным пайщиком которого и стала А. Н. Брусилова, сам же Г. Л. Брусилов, кроме своего морского опыта — полярный его опыт был весьма скромен, — ничего в общий пай внести не мог.

Длина корпуса «Св. Анны» была 44,5 метра, ширина — 7,5, осадка 3,7 метра. В литературе обычно указывалась мощность паровой машины «Св. Анны» всего в 40 лошадиных сил, которые позволяли ей развивать скорость в 5,5 узлов. Но эти данные относятся к судну, когда оно еще называлось «Бланкатра». Позже оно подвергалось ремонту, во время которого, очевидно, была заменена и машина, потому как старший помощник капитана Н. Андреев, который впоследствии отказался от плавания, в своем интервью газете «Новое время» назвал такие параметры: «Машина имеет мощность в 400 индикаторных сил, ход 7–7,5 узлов». По парусной оснастке это было трехмачтовое судно с прямыми парусами на фок-мачте и относилось к баркентинам. Брусилову нравилось называть его шхуной, вслед за ним так стали называть «Св. Анну» и другие. На судне было достаточно комфортабельных кают с паровым отоплением, в носовой части по бортам были установлены две гарпунные пушки. Во время перегона из Англии в Петербург, в котором в качестве старшего штурмана участвовал В. И. Альбанов, шхуна показала прекрасные мореходные качества.