白令的首次航行只是穿行了白令海峡，并未发现美洲大陆。1730年3月1日他回到彼得堡。白令与恰普林编绘的航海地图和恰普林所作的探险札记都呈送到海军委员会。白令宣称：“一条东北走向的航线的确存在，倘若人们不受到北冰洋的阻隔，那么可以从勒那河口驶向堪察加，再从那里驶向日本、中国和印度。”⑤白令继杰日涅夫之后再次证明了亚洲与美洲之间有海峡相连。在这次航行中搜集了若干宝贵的资料，并根据实地踏查的材料，编制了楚科奇半岛沿海各地的图册，确定了亚洲东北端的经纬度，作了天文观测。白令运用了大量数学计算法，作了较为精确的测量，甚至后来英国的航海家也为之折服。俄国皇家科学院根据白令航海材料编辑了航海游记。这些在地理科学上均起了一定作用。
    但是，由于白令没有发现美洲大陆，主要任务并未完成，所以海军委员会感到不满足，枢密院亦表不满意。这次探险对俄国在远东的“切实利益”帮助甚微，这样，就引起了白令的第二次探险。
    第二次探险--阿拉斯加的发现
    其实白令对沙皇委派他进行探险的目的是十分清楚的，他认为只要搞清西伯利亚北部海岸情况，“则西伯利亚就能更好置于俄罗斯帝国的掌握之中了”。他为了完成彼得一世的遗嘱，在首次探险后，又向政府请求继续探险美洲，这时已是女皇安娜·伊凡诺夫娜执政。
    在白令首次探险过后，俄国并未停止向东洋的侦探活动。1729年政府派出几支小分队在楚科奇半岛沿岸和鄂霍次克海进行活动，1730年一小股哥萨克曾到达善塔尔群岛，非法驶入中国黑龙江口，绘制地图，窃取情报。1732年弗多洛夫和戈沃兹杰夫再度向北穿行白令海峡并到达美洲西北角附近的岛屿。这时俄国政府要求走向世界海洋，企图组织环球航行，当然环球旅行到1803年才得以实现。
    1732年12月枢密院“为了女皇陛下的利益和俄罗斯帝国的荣誉”，正式批准派遣白令再次探险。1733年2月以海军委员会名义下发了训令。 这次探险的主要目的是，“乘海船侦探位于美洲和堪察加之间的新土地，以及从日本到堪察加岬的诸岛屿，以便建立贸易联系和向不属于任何人的民族征收实物税”。要到美洲去，“了解那里有何种民族，是什么地方，测定美洲海岸位置”，同时寻找从堪察加或鄂霍次克通往黑龙江及日本的水路。训令中指出，侦察方法应秘密进行，不要声张，不要引起别人怀疑。如果途中遇见外国人，不得出示沙皇敕令，因为这是密令；可拿出另外准备的一些搪塞性文件，只说是“出于好奇心”，进行科学探险。这交探险总负责人为白令，共有八个分队，定额977人，全面考察西伯利亚。这次探险史称第二次堪察加探险或北方大探险，总共活动了十年之久（1731-1741年）。白令虽为总负责人，实际只是名义上的领导。因其它方面的考察与本文关系不大，故从略，只重点介绍白令的美洲之行。
    1733年2月，白令探险队由彼得堡出发，其助手仍为奇利科夫和什潘别尔格。1737年夏，经过四年之后才到达鄂霍次克。1740年6 月新造的“圣彼得”号和“圣保罗”号船下水了，每艘船长24.4米，载重六千普特。1741年6月4日启航，驶离阿瓦奇湾，白令第二次探险正式开始了。白令乘“圣彼得”号，共77人。奇利科夫乘“圣保罗”号，共69人。
    两艘船开始同行，到6月20日，由于雾大，彼此分离，联系不上， 白令找了两天也未发现“圣保罗”号，此后两只船分道扬镳，单独行动，一直未曾会见。
    7月15日奇利科夫到达了北纬55°36′的美洲海岸，白令则于7月16日到达美洲，比奇利科夫晚35.5小时。
    奇利科夫又沿岸北上，活动到北纬58°21′，于7月26日开始返回，10月8日于堪察加下碇，航行宣告结束，共损失45人。
    白令于7月16日到达美洲沿岸后，发现并命名了圣伊里亚山峰，抵圣伊里亚岛（今卡雅克岛）。全体船员兴高采烈，多年的愿望终于实现了。但年近六旬的白令看看美洲海岸却耸耸肩膀，登上平底木船对同船考察的学者斯捷列尔说：我们到达的这个海岸位于何处，我们远离的家乡怎样了，是否还有同亲人相会的机会？7月20日斯捷列尔登上圣伊里亚岛，抓紧时间，搜集并记述了160多种植物和大量动物资料，如特殊的凤头松鸦等。岛上居住的印第安人躲藏起来，所以俄国人未有发现居民，只看见他们使用的器具。次日，7月21日白令登上甲板，命令起锚开航，许多下级军官认为考察时间太短了，应再呆几天。白令却认为发现美洲的任务已经完成，必须尽快返回报告，并防止气候突变。
    7月27日抵达北纬56°54′，未有登岸，继续北行，不久转向西行。8月2 日由于浓雾弥漫，船只撞到陆地上，下锚停船。后不久发现了耶夫多凯耶夫斯基群岛（今日的奇利科夫岛）。8月29日发现一群岛，以死在该地的船员苏马金命名， 这时岛上有居民两万五千人。在这里首次遇见阿留申人，斯捷列尔对此作了记载。“阿留申”，一些苏联学者认为源于楚科奇语“阿里亚特”和“阿里尤特”，即岛屿和岛民的意思，因为白令的翻译是楚科奇人，可能根据翻译的发音记录了“阿留申”一词。此后连续发现阿留申群岛中的一些岛屿。
    是时，太平洋风暴骤起，“圣彼得”号船如一叶扁舟，飘浮在波涛汹涌的洋面上。狂风恶浪折断了桅杆，撕破了船帆。阴霾的天气，加上缺乏淡水和食物，使船员饥肠辘辘，疲惫不堪，不少人患了坏血病，倒下了二十人，占全体船员的三分之一。特别是船长白令也病倒，卧床不起。大家异常焦急。11月4日隐约发现一海岸，船员们兴奋起来，认为有了得救的希望。船员们上岸，修建住房。