В торпедному відсіку човна була обладнана шлюзова камера для виходу водолазів і роботи з океанологічною лебідкою, а в інших відсіках встановлене додаткове дослідницьке та навігаційне обладнання, зокрема ехолот і гірокомпас. 5 серпня 1931 року «Наутілус» під командуванням колишнього капітан-лейтенанта американського флоту Слоуна Денехоуера вийшов у експедицію з норвезького порту Берген. На жаль через погодні умови і технічні негаразди експедиція цілі не досягла. Попри очевидний провал була доведена можливість використання підводного човна у наукових дослідженнях.