Det lille Nederland var på denne tiden en stor handels- og sjøfartsnasjon. Landet var i rask økonomisk vekst og ledende innenfor skipsteknologi, sjømannskap og geografi. Nederland hadde aktive myndigheter og et rikt handelsborgerskap.
Disse kunne utruste ekspedisjoner over hele verden for å finne nye markeder og muligheter. Spania og Portugal kontrollerte de viktige sørlige sjørutene til Østen. Derfor var nederlenderne oppsatt på å finne en nordlig sjørute til disse verdifulle markedene – Nordøstpassasjen.
I mai 1596 seilte to nederlandske skip fra Amsterdam med kurs mot nord. De to skipene ble ført av Jan Cornelisz Rijp og Jacob van Heemskerck. Willem Barentsz var navigatør på Heemskercks skip og ekspedisjonens faktiske leder.
Dette var tredje året på rad Barentsz søkte etter Nordøstpassasjen. Både i 1594 og 1595 var ekspedisjonene blitt stoppet av is i Karahavet. Denne gangen valgte de en rute rett mot nordpolen. Allerede 5. juni støtte skipene på drivis. Det tvang dem til å holde en mer østlig kurs. Den 10. juni ble Bjørnøya oppdaget.
Navnet – Beeren Eiland – ble gitt etter en lang kamp med en isbjørn i sjøen. Ekspedisjonen fortsatte nordover. De møtte iskanten og fulgte denne mot sørøst. Den 17. juni oppdaget de nytt land på om lag 80º nord. De seilte sørover langs vestkysten og beskrev landet som: ”… ikke annet enn fjell og spisse berg, derfor kalte vi det Spitsbergen.” Dette er den første sikre beskrivelsen av Spitsbergen.
Tilbake ved Bjørnøya skilte de to skipene lag. Rijp og Barentsz var uenige om den videre kursen. Barentsz rundet nordspissen av Novaja Zemlja, men ble sperret inne av is, det var nå sent i august. Fartøyet ble brukket i stykker av skruisen og folkene måtte evakuere til land. Av drivved og skipstømmer bygde de et hus som mannskapet på 17 skulle overvintre i. De fleste ble syke i løpet av overvintringen, og to døde. Barentsz var selv utmattet og syk da de startet hjemturen i to åpne båter 13. juni 1597. Han døde 20. juni og ble begravet på Novaja Zemlja. To av de andre døde kort etter.
De tolv gjenlevende klarte med store anstrengelser å ta seg inn til Pechora-kysten. I begynnelsen av september nådde de Kola, der de til alt hell møtte tre nederlandske handelsskip som tok dem med hjem.
29. oktober 1597 var Barentsz’ mannskap tilbake i Nederland. Nordøstpassasjen var ikke funnet. De brakte med seg Barentsz’ kart over oppdagelsene i 1596. Den dramatiske overvintringen og tilbakereisen var i seg selv en sensasjon. Aldri før hadde europeere overvintret på så høye breddegrader som 76°N.
Nesten tre hundre år senere, i 1871, fant den norske ishavsskipperen Elling Carlsen overvintringsstedet til Barentsz. En rekke gjenstander fra ekspedisjonen var godt bevart under lag av is.