Личность и характер Валериана Владимировича особенно ярко и полно проявились во время спасения мужественных челюскинцев. 13 февраля 1934 года в Москве было получено сообщение О. Ю. Шмидта о гибели парохода «Челюскин». Экипаж в составе 103 человек находился на льдине вдали от Большой Земли. Требовалась срочная помощь. По инициативе великого друга полярников товарища Сталина немедленно была создана правительственная комиссия по спасению челюскинцев, во главе которой был поставлен Куйбышев.
За разрешение этой сложной задачи Валериан Владимирович взялся по-боевому. Он понимал, что операцию по спасению челюскинцев можно победно завершить только в том случае, если будут мобилизованы все возможные средства и силы.
И вот кремлевский кабинет Куйбышева превращается в боевой штаб. Здесь разрабатывается план снятия людей со льдины. Сюда стекаются отовсюду сведения и донесения и отсюда во все концы Советского Союза идут директивы и приказы. Особенно интенсивная работа шла в штабе по ночам, когда Валериан Владимирович на время освобождался от дневных общегосударственных занятий. Он принимал людей, обсуждал с ними план спасения, диктовал свои приказы. Напряженно всматриваясь в карту Чукотского моря, он следил за передвижением каждого парохода, каждого самолета, каждой оленьей и собачьей упряжки, с помощью которых организовывались лётные базы. Он лично изучал все маршруты, расположение баз, опорных пунктов. В его голове зарождались все новые и новые планы скорейшего спасения челюскинцев.
Весьма острую борьбу пришлось Куйбышеву вести с людьми, сомневавшимися в успехе спасательных операций. Многие крупные авторитеты отрицали возможность спасения челюскинцев. Так, известный полярный исследователь Р. Ларсен категорически заявил, что средствами авиации челюскинцев спасти невозможно. Сомневались в этом и X. Свердруп и многие виднейшие советские ученые и полярники.
Однако, сильнее этих сомнений и колебаний была глубочайшая вера Куйбышева во все преодолевающую волю великого советского народа, в героизм его мужественных сынов и мощь советской техники и науки. Куйбышев, обладавший смелостью и вместе с тем выдержкой, решился на опасную, связанную с большим риском, операцию спасения челюскинцев с помощью самолетов. Это решение Куйбышев принял быстро и затем проводил настойчиво, несмотря на возражения некоторых экспертов, несмотря на метели и шквалы, преграждавшие путь нашим летчикам. Советская авиация — это основное, на что рассчитывал Куйбышев, и этот расчет полностью оправдался.
Однако, не ограничиваясь этим, Валериан Владимирович привел в движение и другие силы. За его подписью полетела телеграмма в Хабаровск, на имя крайкома партии:
«…Выясните возможность оказания помощи челюскинцам на местных байдарках, шлюпках, возможность переброски из Петропавловска и Усть-Камчатска в район Уэллен — Онман собачьего транспорта и обеспечения собак кормом…»
В качестве глубокого резерва, по распоряжению Куйбышева, был направлен на север отряд дирижаблей. Наконец, было решено бросить в Арктику и мощные ледоколы. Куйбышев шлет телеграмму в Ленинград на имя товарища Кирова о подготовке к походу ледоколов «Ермак» и «Красин».
Организуя помощь челюскинцам, Валериан Владимирович остро переживал тревоги, связанные с грозной судьбой дрейфующей льдины. Когда однажды на восемь дней прервалась связь со звеном Каманина, Куйбышев не находил себе места. С помощью телеграфа и радио он обшаривал весь Дальний Восток, поднял всех на ноги и успокоился лишь тогда, когда летчики дали о себе первую весть. И так же глубоко радовался он, когда стали поступать сведения о том, что славные советские летчики группу за группой вывозят челюскинцев на Большую Землю.
Своим спасением челюскинцы во многом были обязаны Валериану Владимировичу, его энергии, его организаторскому таланту, его огромной любви к людям социалистической родины. Многим обязаны ему и спасавшие челюскинцев славные летчики, которых он вдохновлял на подвиги, окружил вниманием и заботой, помог проявить доблесть и геройство. Именно при непосредственном участии Куйбышева была воспитана первая стая славных соколов — героев Советского Союза: В. Молокова, М. Водопьянова, А. Ляпидевского, Н. Каманина, М. Слепнева, И. Доронина, С. Леваневского.