Друзья Нансена, с которыми он обсуждал во время Грен­ландской экспедиции свой план путешествия к Северному полюсу, думали, что, женившись, он либо откажется от этого плана, либо, в лучшем случае, надолго отложит его осуществление. Но не в ха­рактере Нансена было откладывать задуманное. И вот уже в начале 1890 г. Нансен доложил план своей экспедиции к Северному полюсу на дрейфующем судне Норвежскому географическому об­ществу, созданному после Гренландской экспедиции. План был одобрен и субсидирован как правительством, так и частными лицами. Эта поддержка объяснялась не только популярностью Нансена, но и заинтересованностью норвежской буржуазии в уста­новлении приоритета Норвегии в исследовании арктических рай­онов и получении широкой рекламы, которую экспедиция обеспе­чивала Норвегии на международной арене.

Экспедиция не только имела под собой глубокое научное обоснование, но и была исключительно рационально и проду­манно организована. Специально для нее было построено судно. До того ни одна экспедиция, имевшая даже более солидную финансовую поддержку, не строила специального корабля.

В мировой печати резко осуждался проект Нансена, его на­зывали «безумной затеей», «планом самоубийства». Когда в ноябре 1892 г. Нансен выступил со своим планом в Королевском Географическом обществе в Лондоне, против него ополчились все вид­нейшие полярные авторитеты. Однако при этом нельзя не отме­тить, что в России проект экспедиции Нансена на «Фраме» встретил самое благожелательное отношение и поддержку. Русские ученые выслали Нансену все изданные в России карты северных морей, сообщили сведения о температуре вод Берингова пролива и прилегающей части Ледовитого океана, предоставили ездовых собак; на случай аварии «Фрама» на островах Котельном и Ляхове, недалеко от Новосибирских островов, были устроены продовольственные склады.

Экспедиция на «Фраме», продолжавшаяся с июля 1893 г. по август 1896 г., увенчалась полным успехом. Одним из важнейших факторов, обеспечивших этот успех, была атмосфера товарище­ства и полного равенства, царившая на «Фраме». И создателем этой атмосферы был Нансен, который брался за всякое самое грязное, неприятное и трудное дело, возился с измерением глубин моря, таскал, когда приходилось, уголь, шил, мастерил, оставаясь в то же время авторитетнейшим главой экспедиции, в которого беззаветно верили. Трехлетний дрейф «Фрама», попытка Нансена в сопровождении Я. Юхансена достичь Северного полюса по пла­вучим льдам с помощью собачьих упряжек, наконец, зимовка на Земле Франца-Иосифа в выстроенной из камней и моха хижине были поистине подвигом, небывалым в истории открытий и путе­шествий.

Счастливое возвращение Нансена и «Фрама» вызвало необык­новенное воодушевление во всей Норвегии. Неудивительно, что, узнав о возвращении Нансена и его невероятных приключениях, Бьёрнстьерне Бьёрнсон воскликнул: «Это вам не бочка с водкой для одурманивания народа!» Успех экспедиции повлек за собой движение за развитие норвежской науки: по всей стране был проведен сбор средств, из которых был создан так называемый «фонд Нансена», предназначенный для поддержки научных ис­следований и издания научных работ. Экспедиция на «Фраме» не только укрепила авторитет Нансена, возведенного теперь в ранг национального героя Норвегии, но и значительно расширила его славу за рубежом, открыв ему широкий путь для дальнейшей деятельности в качестве дипломата и выполнения многообразных гуманных миссий.

Для Нансена достижение Северного полюса не было главной целью. Прежде всего он был ученым и свою экспедицию органи­зовывал именно ради научных исследований. Богатый материал, полученный в результате экспедиции на «Фраме» и опубликован­ный в дальнейшем в шести объемистых томах (1900—1906 гг.), позволил составить все основные общегеографические и океаноло­гические характеристики той части Северного Ледовитого океана, где дрейфовал «Фрам». Увлекательное описание своего героиче­ского путешествия к Северному полюсу Нансен дал в замеча­тельной книге «„Фрам" в Полярном море,» (1897 г.), проявив себя как прекрасный литератор. Эту книгу он посвятил своей жене, «той, которая дала имя кораблю и имела мужество ждать».

После возвращения из экспедиции на «Фраме» Нансен был назначен профессором зоологии в университете в Христиании. Однако в это время он уже отходит от зоологии и полностью отдается другой научной дисциплине — физической океано­графии. Одновременно с обработкой материалов экспедиции и чте­нием лекций о ней Нансен занимается разработкой новых методов океанографических исследований и налаживанием международ­ного сотрудничества между учеными-океанографами. По пред­ложению Нансена и при самом его деятельном участии в 1899 г. был учрежден в Копенгагене Международный совет по изучению морей, объединивший 14 стран, а в 1902 г. в Христиании была основана Центральная океанографическая лаборатория, которую возглавил сам Нансен. Своей работой над усовершенствованием приборов и методики исследований Нансен оказал большое влия­ние на последующее развитие океанографии.

Подъем общественно-политической жизни в Норвегии в 1905 г. ознаменовался разрывом шведско-норвежской унии. Нансен, сто­явший до того в стороне от политической жизни, был одним из активнейших участников этого процесса. По прямому поруче­нию правительства Нансен зондировал обстановку в Германии и Англии, а лучше Нансена, которому были открыты все двери, никто этого сделать не мог бы. В момент разрыва унии Нансен являлся рупором норвежского правительства на международной арене. В статьях, написанных для различных европейских газет, он разъяснял политику Норвегии. Международная известность и высокий авторитет способствовали широкой популярности и сильному резонансу выступлений Нансена в печати. Влияние Нансена было столь велико, что шведский посланник в Лондоне вынужден был отметить, что «имя Нансена в Англии сильнее, чем вся Швеция».

Биографы Нансена считают его убежденным республиканцем. Лив Хейер трактует этот вопрос иначе. Действительно, если такой убежденный республиканец, как композитор Э. Григ, реши­тельно отказался от предложения написать коронационную кантату для норвежского короля, то Нансен не только принял участие в заключительных и решающих переговорах о приглашении на норвежский престол датского принца Карла, но и в разгоревшейся в стране дискуссии о форме правления активно выступал за мо­нархию, считая ее той формой власти, при которой Норвегия получит наибольшие возможности для урегулирования своих взаи­моотношений с европейскими державами.