La terza spedizione antartica sovietica fu condotta dal 1957 al 1959. Era comandata da Evgenij Ivanovič Tolstikov e vi partecipò anche l'astronomo ceco Antonín Mrkos. La parte scientifica della spedizione antartica sovietica sulla nave Ob era sotto il comando di I. V. Maksimov.
In totale, facevano parte della spedizione 445 persone, inclusi i membri dell'equipaggio. Per 183 di essi era prevista la permanenza durante il periodo invernale.
Per il trasporto dei membri e delle attrezzature della spedizione furono impiegate due navi azionate da motori a trasmissione mista diesel-elettrica.
Le navi erano:
Le navi arrivarono in Antartide nel novembre-dicembre 1957.
Gli scopi principali della spedizione erano:
Il programma includeva 6 stazioni di ricerca scientifica: Mirnyj, Vostok, Sovetskaya, Dobrowolski, Pionerskaya e Komsomolskaya.
Il primo convoglio di slitte e trattori diretto verso l'interno partì il 26 dicembre 1957 con 32 membri. Il 2 gennaio 1958 arrivarono alla base Pionerskaya da cui ripartirono l'8 gennaio. Il 17 gennaio raggiunsero Komsomolskaya, in condizioni di viaggio molto difficili. Una parte del convoglio, costituita da 7 trattori e slitte, ripartì il 20 gennaio per arrivare il 27 gennaio alla Vostok dopo lasciarono 100 tonnellate di carico. Il 28 gennaio il gruppo ripartì per Komsomolskaya dove arrivò il 31 dello stesso mese. Il 3 febbraio il convoglio con 27 uomini partì alla ricerca del posto dove posizionare la stazione Sovetskaya, raggiungendo il 10 febbraio le coordinate 78° 24′ S, 87° 35′ E a un'altitudine di 3570 m. La stazione fu rapidamente costruita e il convoglio ripartì 18 febbraio rientrando alla base Mirnyj il 4 marzo dopo aver compiuto un percorso complessivo di circa 4.000 km.
Dopo aver trascorso l'inverno alla base Mirnyj, la spedizione intraprese una seconda traversata con le slitte nel settembre 1958. Un gruppo raggiunse il polo dell'inaccessibilità sud e vi costruì la relativa base di ricerca il 14 dicembre dello stesso anno.
Nel corso della terza spedizione antartica furono scoperti alcuni elementi geografici non precedentemente descritti: