Er überflog mit Roald Amundsen und L. Ellsworth bei einer Polarexpedition 1926 mit seinem Luftschiff “Norge“ von Spitzbergen nach Alaska den Nordpol. Nach der mißglückten Polarexpedition mit dem Luftschiff „Italia“ 1928 wurde er für dessen Stranden auf dem Rückflug vom Pol in der Nähe von Spitzbergen verantwortlich gemacht und aus der Armee entlassen. Nobile war 1932 bis 1936 Fachberater für Luftschiffbau in Moskau und nach Mussolinis Tod Professor für Aeronautik in Neapel. Zu seinen Veröffentlichungen gehört der 1930 erschienene Bericht „L’Italia al Polo Nord“ (dt. „Im Luftschiff zum Nordpol“).