Ко второй половине XVIII в. были открыты уже все обитаемые материки. Совсем неисследованными оставались еще огромные необитаемые пространства около полюсов Почвы и просторы океанов.
Первым большим плаванием, имевшим целью научные новых исследования и открытие земель океанов, была британская экспедиция Джеймса Кука.
В 1768 г. Адмиралтейство назначает Кука главой научной экспедиции, направляющейся в Тихий океан. В этом же году на корабле «Индевор» Кук отправился из Англии, пересек Атлантический океан, обогнул Америку, вышел в Тихий океан и по окончании продолжительного плавания кинул якорь у острова Таити. Тут ученые в течение месяца изучали тропическую природу острова, быт и жизнь населения. После этого, забрав курс на юго-запад, по окончании 40-дневного плавания корабль Кука подошел к незнакомой почва с высокими, покрытыми снегом цепями гор. Более трех месяцев плавал Кук на протяжении ее берегов, нанося их на карту. Это была Новая Зеландия, которую в 1642 г. голландский мореплаватель Абель Тасман принял за Южный материк.
Кук открыл пролив между северным и южным островами Новой Зеландии, взявший позднее его имя. Обойдя Новую Зеландию, он совсем установил, что эти земли не являются частью Южного материка. Затем Кук подошел с востока к берегам Австралии, первым изучил и снял на карту ее восточное побережье. После этого он обогнул самую северную оконечность Австралии, назвав ее мысом Йорк. Пройдя Торресов пролив, Кук закончил споры о том, соединяется ли Новая Гвинея с Австралией. На обратном пути он зашел на Яву, пересек Индийский океан, обошел Африку и 13 июля 1771 г. возвратился в Англию. Первое кругосветное плавание Кука продолжалось немногим менее трех лет.
Первая экспедиция Кука не узнала, существует ли к югу от Австралии громадной Южный материк.
В новое плавание с целью достигнуть Южного материка Кук вышел в 1772 г. на двух судах. Но пробиться через льды к Южному полюсу Куку не удалось, и он развернул на север. Он заключил , что Южного материка не существует. Это ошибочное заключение было опровергнуто Лазаревым и Беллинсгаузеном, открывшими Антарктиду.
В 1776 г. Кук отправился на поиски пути из Тихого океана в Атлантический на протяжении берегов Северной Америки. Он прошел на протяжении северо-западной части береговой полосы Америки, вышел в Берингов пролив и, натолкнувшись на целые льды, возвратился на Гавайские острова на зимовку. Не поладив В этом случае с гавайцами, в ожесточенной схватке капитан Кук был убит.
Путешествия Кука дали довольно много нового для развития географической науки, взявшей всевозможный материал о природе и населении бессчётных открытых им земель, в южных частях трех океанов.