Забрав документы и часть геологической коллекции Толля, поисковая группа отправилась с острова Беннетта в обратное плавание и без особых осложнений 9 августа добралась до Новой Сибири. Два дня отдыха – и снова в путь. Преодолев трудности, не меньшие, чем в первом походе, моряки достигли острова Котельный. Сюда вернулись и другие группы, обошедшие этот остров, а позже прибыл и Бруснев, обогнувший остров Новая Сибирь.

Последняя надежда найти пропавших без вести людей рухнула. Колчак пришел к убеждению, что Толль и его спутники погибли на переходе между островами Беннетта и Новая Сибирь, поскольку такой переход на шлюпке и байдарке в условиях полярной ночи, ноябрьских снежных штормов и кашеобразного состояния льда практически невозможен. 17 ноября весь экспедиционный состав покинул Котельный и 7 декабря благополучно прибыл в Казачье.

Так закончилась почти семимесячная поисковая экспедиция с беспримерным 90-дневным морским санно-шлюпочным походом семерки отважных моряков. Это был, по оценке вице-председателя Российского географического общества П. П. Семенова, «в полном смысле слова необыкновенный и важный географический подвиг, совершение которого сопряжено с трудом и опасностью».

Правда, непосредственные руководители более чем скромно оценили заслуги участников экспедиции. За это рискованное предприятие, исполненное на пределе человеческих возможностей, участники его были отмечены всего лишь медалями.

Более долгую память о себе оставил только один активный участник поисковой экспедиции, одинокий полярный скиталец Михаил Иванович Бруснев. Его имя получил остров за рейдом Лены, а в 1968 году на берегу бухты Тикси в честь М. И. Бруснева был установлен бетонный обелиск.

До 4 января 1904 года Колчак находился в Казачьем, занимаясь делами, связанными со сдачей имущества экспедиции. 26 января он с командой прибыл в Якутск, где узнал о начале войны между Россией и Японией. С телеграфного разрешения Морского министерства и с согласия Академии наук Александр Васильевич направился в Иркутск для дальнейшего следования в Порт-Артур. Все документы и материалы экспедиции он передал в Якутске для отправки их в адрес Академии заведующему местным музеем Н. С. Оленину.

6 марта в Иркутске состоялась радостная встреча: к Колчаку прибыли из Петербурга невеста Соня и отец. Не откладывая более, молодые люди обвенчались в одной из иркутских церквей.

Через несколько дней, распрощавшись с женой и отцом, передав им свои личные вещи и собственные материалы исследований, Колчак с Бегичевым выехал поездом в Порт-Артур с намерением вступить в действующую 1-ю Тихоокеанскую эскадру. Лишь спустя три года Александр Васильевич сумеет на материалах последней экспедиции в Географическом обществе сделать доклад: «О современном положении Русского Заполярья». Тогда же по итогам спасательной экспедиции он составил «Предварительный отчет начальника экспедиции на землю Беннетт для оказания помощи барону Толлю» и опубликовал статью «Последняя экспедиция на остров Беннетт, снаряженная Академией наук для поисков барона Толля». Кстати, и поныне один из островков, открытых А. В. Колчаком, в архипелаге Литке, а также южный мыс на полуострове Чернышева (острове Беннетта) носят имя Софьи Федоровны Омировой, «милой Сони», как называл чаще всего ее Александр Васильевич. Возможно, это был самый дорогой свадебный подарок Колчака будущей жене.

Небезынтересно и то, что один из островов в Таймырском заливе барон Толль окрестил в честь А. В. Колчака (в 1932 году переименован в остров Расторгуев в честь одного из матросов «Зари»).