Plusieurs explorations européennes ont lieu au par le britannique Hugh Willoughby en 1553, puis en 1596 par le néerlandais Willem Barentsz. Ce dernier meurt après avoir été bloqué par l'hiver sur les côtes de Nouvelle-Zemble. L'expédition qu'il mène doit utiliser le bois de leur navire pour construire une cabane. Cet endroit est aujourd'hui visité par des croisières en brise-glace. En 1955 la population de l'archipel est évacuée en vue des essais nucléaires soviétiques. Trois sites d'essais ont été construits. Le « site A » (utilisé de 1955 à 1962) au sud dans la baie Tchernaïa, le « site B » (essais souterrains de 1964 à 1990) dans le détroit de Matotchkine et le « site C » (utilisé de 1957 à 1962) un peu au nord de ce détroit. C'est sur le « site C » qu'à eu lieu l'explosion de la Tsar Bomba, une bombe de , c'est la plus forte explosion nucléaire jamais réalisée.