Gdy dotarł do rzeki Murchison odkrył godne eksploatacji pokłady rudy ołowiu, a na wschód od Zatoki Rekina rozległe tereny trawiaste nadające się do wypasu owiec i bydła.
Poszukiwanie Ludwiga Leichhardta W 1855 roku, na zlecenie władz lokalnych i Royal Geographical Society, podjął się zbadania dzisiejszego Terytorium Północnego, gdzie były nadzieje na znalezienie dalszych obszarów pod uprawy lub hodowlę. Królewskie Towarzystwo liczyło ponadto na odnalezienie śladów zaginionej siedem lat wcześniej wyprawy Ludwiga Leichhardta. Gregory udał się morzem do ujścia Rzeki Wiktorii na północno-zachodnim wybrzeżu Australii, skąd ruszył na wschód i dotarł do skraju Wielkiej Pustyni Piaszczystej. Nie będąc przygotowanym na marsz przez bezwodne tereny zawrócił do Rzeki Wiktorii, by idąc z jej biegiem dotrzeć do terenów na południe od Ziemi Arnhema.
Idąc przypuszczalną trasą ekspedycji Leichhardta zbadał i skartował wybrzeża Zatoki Karpentaria, po czym – zbadawszy górny bieg rzek Dawson i Warrego – przekroczył Wielkie Góry Wododziałowe i dotarł do Pacyfiku w okolicach dzisiejszego miasta Rockhampton w Queenslandzie.