Carstenszoon popłynął na północ, kreśląc mapy wybrzeża Zatoki Karpentaria i nadając nazwy różnym obiektom geograficznym, m.in. jedną z rzek nazwał Rivier Carpentier na cześć (1586–1659), generalnego gubernatora Holenderskich Indii Wschodnich w latach 1622–1628. Od nazwy tej rzeki pochodzi najprawdopodobniej Carpentaria – nazwa nadbrzeżnego regionu w zachodniej części półwyspu Jork na mapie z 1663 autorstwa (1620–1692), która przed końcem XVII w. odnosiła się już również do zatoki.
Niewiele brakowało, by Carstenszoon odkrył przejście między półwyspem Jork a Nową Gwineą, jednak wobec niekorzystnych wiatrów, zdecydował się na powrót do Ambon, dokąd dotarł 8 czerwca. Całe południowe wybrzeże zatoki pozostało niezbadane przez kolejne 21 lat, aż do przybycia Abla Tasmana (1603–1659) w 1644. Raport z wyprawy sporządzony przez Carstensza zniechęcił Holendrów do organizowania dalszych ekspedycji na południe od Nowej Gwinei. Z komercyjnego punktu widzenia ekspedycja zakończyła się fiaskiem – Carstensz raportował, że nowe ziemie to najbardziej jałowe obszary na Ziemi, pozbawione metali i cennego drewna.