13 февраля 1936 года в Кремле на совещании об организации транспортных полётов Отто Юльевич Шмидт изложил разработанный план воздушной экспедиции на Северный полюс и основании станции в его районе. Сталин и Ворошилов на основании плана приняли правительственное постановление, поручавшее Главному Управлению Северного морского пути (Главсевморпуть) организовать в 1937 году экспедицию в район Северного полюса и доставить туда на самолётах оборудование научной станции и зимовщиков. Руководство возложили на Шмидта.

В состав экспедиции вошли 4 человека. Начальник — Иван Дмитриевич Папанин, гидробиолог и океанолог Петр Петрович Ширшов, астроном и магнитолог Евгений Константинович Федоров, радист Эрнст Теодорович Кренкель.

Основной задачей экспедиции, организация которой заняла ровно год – с весны 1936 до весны 1937 года, было исследование метеорологических условий, морских течений и льдов в самом центре Арктики. Помимо четверки полярников, имена которых в процессе и после экспедиции узнал весь мир, экспедицию обеспечивали сотрудники управления Северного морского пути (его начальник, герой-челюскинец Отто Юльевич Шмидт, был инициатором «СП-1») и летчики полярной авиации, в том числе Герои Советского Союза Михаил Водопьянов и Василий Молоков. Внимание к дрейфу «СП-1» было всеобщим и мировым – поэтому неудивительно, что экспедиция тщательно контролировалась первыми лицами СССР.

Эскадра воздушной экспедиции состояла из 4 четырёхмоторных самолётов АНТ-6-4М-34Р «Авиаарктика» и двухмоторного разведчика Р-6 (АНТ-7).

Зам. Шмидта — начальник полярной авиации (зам. нач. Главсевморпути) Марк Иванович Шевелёв. Командир лётного отряда — Герой Советского Союза Михаил Васильевич Водопьянов, флагштурман экспедиции — Герой Советского Союза комбриг Иван Тимофеевич Спирин.

Флагманский самолёт вёл Водопьянов (второй пилот — М. С. Бабушкин). Вторым самолётом управлял Герой Советского Союза комбриг Василий Сергеевич Молоков. Третьим — Анатолий Дмитриевич Алексеев. Четвёртым — Илья Павлович Мазурук. Самолётом-разведчиком — Павел Георгевич Головин. На этапе разведки экспедиции помогал самолёт Р-5 полярной авиации, им управлял лётчик Л. Г. Крузе.

Синоптик экспедиции — Борис Львович Дзердзеевский. Специальный корреспондент «Известий» Э. Виленский (шеф-повар экипажа Алексеева). Кинооператор экспедиции — Марк Трояновский.

Научные результаты, полученные в уникальном дрейфе, были представлены Общему Собранию АН СССР 6 марта 1938 года и получили высокую оценку специалистов. Всем участникам экспедиции были присвоены учёные степени докторов географических наук.

За выдающийся подвиг в деле освоения Арктики всем четырём полярникам было присвоено звание Героя Советского Союза. Также это звание было присвоено лётчикам, доставившим экспедицию на Северный полюс — А. Д. Алексееву, П. Г. Головину, И. П. Мазуруку и М. И. Шевелёву.