Roald Amundsen navigoi ensimmäisen kerran Luoteisväylällä 20 -luvun alussa. Se on merireitti Jäämerellä, joka yhdistää Pohjois -Atlantin Tyynenmeren pohjoisosaan. Ennen Amundsenin navigointia tällä reitillä tutkijat olivat haaveilleet käytävän löytämisestä vuosisatojen ajan. Kun Tyynenmeren ja Atlantin rannikkoa tutkittiin ensimmäisen kerran, tutkimusmatkailijat arvelivat, että Atlantin ja Tyynenmeren välillä on oltava keino päästä meritse. He eivät ymmärtäneet, kuinka pelottava tehtävä olisi, ja kuten Amundsen huomasi, kuinka hyödytön merireitti on tällä hetkellä kaupallisiin tarkoituksiin.
Osa Luoteisväylän löytämisen taustalla olevasta motivaatiosta oli löytää tie, jota muutamat Euroopan maat eivät omista Aasiaan. Kauppa Aasian kanssa oli tuottoisaa, ja joidenkin arvokkaiden asioiden, kuten mausteiden ja teen, tuonti merkitsi suuria kustannuksia niille, joilla ei ollut kauppasopimuksia Aasian maiden kanssa. Alussa Italia hallitsi suurta osaa Euroopan kaupasta Aasian kanssa. Kun uusi maailma löydettiin, edelleen vahva katolinen läsnäolo Euroopassa sai paavin jakamaan uuden maailman Espanjan ja Portugalin välille. On myös muistettava, että varhaiset tutkijat, kuten Kolumbus, lähtivät etsimään Atlantin reittiä Aasiaan, ja Kolumbus luuli löytäneensä Intian, kun hän saavutti Karibian.
Muut maat olivat voimakkaasti motivoituneita löytämään reitin Aasiaan, jota paavi ei hallinnut, säästääkseen rahaa ja saadakseen voittoa Aasian tuonnista, joka oli tulossa niin arvostetuksi. Varsinkin Englanti, Ranska ja Alankomaat saivat luoteiskäytävän käsitteen, mikä johti lukuisiin etsintäyrityksiin. Varhaisilla tutkimusmatkailijoilla oli huomattavaa naiivisuutta pohdittaessa arktista kulkua; monet eivät uskoneet, että merivesi voi jäätyä, joten jäädytettyjen merivesien huomioon ottaminen ei ollut tekijä.
Varhaiset yritykset löytää Luoteisväylä sisältävät tutkimusmatkoja jo 1490 -luvun lopulta. John Cabot, joka saattoi olla syntyperäinen italialainen, sai Englannin kuninkaan Henrik VII: n tehtäväksi etsiä se. Cabot on saattanut saapua Newfoundlandiin ja palasi kertoen löytäneensä Aasian. Sir Francis Drake yritti löytää kulkureitin itäpuolelta Tyyneltä valtamereltä vuonna 1579. 1500 -luvun aikana muita kulkureittiä yrittäneitä olivat Jacques Cartier, Martin Frobisher, John Davis ja Sir Humphrey Gilbert.
17 -luvun alussa Henry Hudson johti useita tutkimusmatkoja hollantilaisia ja englantilaisia varten. Hänen miehistönsä, erityisesti hänen viimeisellä matkallaan vuosina 1610-1611, raivostui kuitenkin hänen kanssaan jään aiheuttamista viivästyksistä. Hudson suunnitteli jatkavansa purjehdusta länteen kerran saavuttaessaan nykyisen Hudson Bayn, mutta hänen miehistönsä, löydettyään suunnitelmat, hylkäsi Hudsonin ja hänen poikansa Newfoundlandin lähellä olevilla jäisillä vesillä. Aiemmassa retkikunnassa Hudson oli yrittänyt löytää käytävän matkustamalla Hudson -jokea pitkin, jota hän itse asiassa piti Lounaiskäytävänä.
Retkiä ja Luoteisväylän etsimistä jatkettiin koko kolonisoidun Amerikan ja Kanadan varhaishistorian ajan, mutta vasta Amundsenin matkan jälkeen navigointi onnistui. Hänen löytämänsä kulkuväylän sai kaikki ymmärtämään, että se ei ollut riittävän leveä tai vakaa luomaan laivaväyliä. Lisäksi se oli navigoitavissa vain tiettyinä aikoina vuodesta.
Kun otetaan huomioon jään sulamisnopeus arktisella alueella, monet ihmettelevät, voisiko Luoteisväylästä tulla elinkelpoinen laivaväylä myöhemmin. Tällainen ajatus on johtanut laajaan keskusteluun siitä, mitkä maat voisivat väittää omistavansa väylän. Vaikka Euroopan unioni ja Yhdysvallat ovat lähimpänä Kanadaa, he ovat ehdottaneet, että kulkureittiä pidettäisiin kansainvälisenä salmena, jos se koskaan ylitettäisiin. Tähän mennessä helpompi reitti on Lounaisväylä, jonka Panaman kanavan rakentaminen on tehnyt helposti ylitettäväksi.