Amundsen resolveu enfrentar o desafio de forma diferente. Ao invés de uma grande expedição, comprou um barco baleeiro de 70 pés batizado de Gjoa (pronuncia-se "joe") com 70 pés e partiu com 6 companheiros de Oslo em junho de 1903.

No centro do Ártico Canadense, Amundsen encontrou um porto natural próximo ao norte magnético. A expedição permaneceu por dois anos no local, que foi batizado de Gjoa Haven. Lá instalou observatórios e determinou com precisão o movimento do norte magnético, trazendo dados que ocupariam os estudiosos do magnetismo da terra durante 20 anos.

Entretanto, o aprendizado mais importante para Amundsen foi o dos costumes dos Inuit (esquimós) que viviam na região. O norueguês estudou a dieta, as roupas e também aprendeu a lidar com trenós puxados por cães e toda a tecnologia tradicional de sobrevivência em condições extremas.

Em agosto de 1905, terminadas as observações científicas, o Gjoa partiu para oeste para explorar as águas desconhecidas. Depois de 3 semanas no enfrentando icebergs e ventos traiçoeiros, Amundsen avistou um navio baleeiro que havia partido de São Francisco. O Gjoa tinha atravessado a "passagem noroeste".

Logo depois da vitória, o Gjoa ficou preso no gelo onde permaneceria por mais um inverno. Amundsen, ansioso para contar sua conquista ao mundo, fez sua primeira longa travessia usando cães e trenós, cruzando os 800 km e as montanhas de até 2.700 m que o separavam da cidade de Eagle, no Alasca, onde havia um posto telegráfico.

Hoje, Gjoa Haven conta com uma comunidade de 900 pessoas que vivem da pesca, caça de ursos polares e artesanato. Além, da cultura Inuit é possível partir para passeios pela tundra e observar a fauna da região. O povoado conta com dois hotéis e uma pista de pouso.