Члены научной группы, сформированной из представителей институтов и промышленности, которые участвовали в походе (ею руководил капитан 2 ранга А.В. Федотов, впоследствии контрадмирал), — ученые, инженеры и гидрографы круглосуточно контролировали и вели анализ работы всех технических средств навигации, а на отдельных участках помогали штурманам вести навигационную прокладку.

Эхоледомер неутомимо вычерчивал на непрерывно движущейся ленте причудливые линии, фиксируя форму нижней поверхности льда. Помимо наблюдений по приборам решили следить за поверхностью льда и визуально. По инициативе А.И. Петелина ввели, как это сделали ранее на «К-21» В.Н. Чернавина, боевой пост у опущенного вниз зенитного перископа. В функции «вверхсмотрящего» входило наблюдать за нижней кромкой льда. Доверили этот пост опытным старшинам — связисту И. Десятчикову, радиометристам В. Федосову и В. Булгакову, оказавшимся подо льдом «безработными». Руководил ими старший помощник командира корабля капитан 3 ранга Г.С. Первушин.

Отсчитывая милю за милей, атомоход приближался к району, откуда руководителю похода подводной лодки предписывалось передать по радио донесение в штаб флота и в Москву. Сделать это можно было, лишь всплыв на поверхность или подвсплыв на перископную глубину, чтобы поднять антенну. Над кораблем же, как показывали приборы, тянулся сплошной лед. Решили искать полынью. На поиск ушло немало времени. Первая попытка всплыть в обнаруженной с помощью эхоледомера и «вверхсмотрящего» полынье не увенчалась успехом. Оказалось, что это узкое разводье — щель. Когда корабль с глубины 80 м стал подниматься вверх, старпом, наблюдавший в перископ, успел разглядеть, что у края расщелины плавают огромные ледяные торосы и большая льдина в центре. Всплытие приостановили, но корабль по инерции продолжал еще двигаться вверх. Так как удар о лед не сулил ничего хорошего, пришлось срочно заполнить цистерну быстрого погружения. Маневрирование в поисках чистого ото льда пространства воды продолжили. Наконец в окуляре перископа показалось темно-зеленое пятно со светлыми блестками — рябью. Наверху разводье! И опять неудача: носовая часть корабля оказалась подо льдом и над кормой нависла льдина — всплыли поперек трещины.

Набравшись терпения, все начали снова. Третья попытка также не помогла. Как потом выяснилось, в этом районе происходила сильная подвижка льда.

Но вот подводникам удалось найти подходящую, размером 220 х 750 м, полынью. Вытянутая в широтном направлении, она позволяла без особых опасений всплыть на поверхность. Лодка несколько раз прошла под ней, чтобы точно замерить длину и ширину и определить конфигурацию. Затем прозвучали обычные команды. И, наконец, последняя: «Отдраить рубочный люк!» Первыми на мостик поднялись капитан 2 ранга Л.М. Жильцов, за ним контр-адмирал А.И. Петелин. Их взору открылись бескрайние ледяные поля, обрывающиеся у среза воды остроконечными изломами светло-голубого оттенка. Солнце пряталось за облаками. И все же штурманской группе, возглавляемой флагманским штурманом флотилии капитаном 2 ранга Д.Э. Эрдманом, удалось шесть раз определить поправку курсоуказателей и уточнить место «К-3». Подводная лодка находилась в 360 милях от полюса. Полностью подтвердилась надежность работы навигационной системы атомохода: расхождение между счислимым и обсервованным местом оказалось минимальным. Радисты быстро установили связь со штабом флота. В эфир полетела радиограмма о том, что поход проходит успешно, в ней также содержалась просьба разрешить идти прямо на полюс. Квитанцию получили мгновенно. А через короткое время пришло «добро» от главкома, встреченное всеми с восторгом.

Учитывая благоприятную погоду, с разрешения руководителя похода для производства научных наблюдений на лед высадилась специальная группа из 12 человек под руководством старшего помощника. Первое всплытие продолжалось четыре часа. А потом, проверив гирокомпасы, различные системы, решили продолжить плавание, тем более что свежий (до четырех баллов) ветер и течение вызвали подвижку льда. Необходимо было быстрее «свертываться».

Над атомоходом снова сомкнулись льды. Он погрузился на глубину 80 м (здесь столкновение с ледяными препятствиями маловероятно, и в то же время можно хорошо наблюдать за обстановкой над кораблем) и лег на курс, ведущий к Северному полюсу. Как и прежде, шли строго по меридиану. Лаг неутомимо отсчитывал мили. Вахта сменялась вахтой. Жизнь экипажа текла по обычному походному руслу.

Точка пересечения земных меридианов неуклонно приближалась. Штурманы не скрывали своего удовлетворения: навигационная система работала надежно, без каких-либо сбоев. Наконец до полюса осталось 60 миль. В вахтенном журнале появилась запись: «Пересекли 89-ю параллель. Над лодкой сверху тяжелый лед с подсовами толщиной 12—15 м. Температура забортной воды —2°, глубина океана 4000 м...»

И вот — полюс! В сознании каждого из участников похода тогда еще не укладывалось, что им первым из советских моряков удалось воплотить в жизнь давнюю мечту подводников, хотя достижение этой заветной точки ничем особым, собственно, не характеризовалось: подо льдом — везде подо льдом. Ведь только штурманы могли подтвердить: да, вот он — полюс!

Напомним, что на календаре значилось: 1962 г., 17 июля. День для советского Военно-морского флота поистине исторический.

При прохождении полюса вновь произвели необходимые наблюдения: глубина составила 4115 м, толщина льда 4,5 м. По данным, полученным экипажем американского «Наутилуса» в 1958 г., глубина здесь равнялась 4087 м. Расхождения, как видим, самые минимальные. Еще около часа «К-3» не меняла курс. А затем повернула на 180° и вторично в 9 ч 55 мин пересекла точку Северного полюса.

Не обошлось, конечно, без шуток. Несущему в те незабываемые минуты вахту на руле старшине команды рулевых-сигнальщиков мичману М. Луне советовали перед полюсом чуть свернуть с курса, чтобы не погнуть могучим телом атомохода земную ось.

Всплыть непосредственно на полярной «макушке» планеты не пришлось: подходящей полыньи не оказалось, просматривались лишь извилистые трещины, щели в мощном многолетнем паковом льду. И только утром 18 июля, когда атомоход лежал на курсе возвращения в базу, предоставилась возможность подышать морозным арктическим воздухом — в ледяной броне появился просвет. Корабль находился тогда на широте 84°53'С. «Окошко» во льду, в котором всплыла «К-3», точнее было бы назвать «форточкой»: ее размеры составляли 120 х 150 м. Когда капитан 2 ранга Жильцов после всплытия посмотрел в перископ, то обнаружил, что корма наполовину находилась подо льдом. Последовала команда и за ней короткий толчок одним электромотором, после чего нос лодки замер у самой кромки льда. Атомоход оказался, как в кольце, со всех сторон обжатым льдами. Можно было прямо с корабля подать сходню на ледяной «Причал».

Контр-адмирал А.И. Петелин одобрил предложение командира пропустить через «увольнение» весь экипаж. Объявили по трансляции посменный порядок схода на лед. Одна за другой спускались с корабля партии подводников. Предусмотрительный заместитель командира по политчасти еще в базе подумал о возможности провести в Арктике спортивные мероприятия. Погоняли футбольный мяч и просто поиграли в снежки.

На одном из торосов водрузили небольшой флагшток с красным полотнищем. Сфотографировались у флага на фоне лодки и около ледяной глыбы весом не менее тонны, оказавшейся на надстройке. Ее в шутку окрестили «подарком полярного Нептуна».