Големите истражувања продолжиле и по годините на географските откритија. До почетокот на 17 век, бродовите биле доволно добро изградени и нивните навигатори биле доволно способни за да патуваат виртуелно речиси насекаде на планетата по морски пат. Во 17 век холандските истражувачи Вилем Јанз и Авел Тасман ги истражувале бреговите на Австралија. Шпански експедиции од Перу го истражувале Јужниот Тихи Океан и откриле архипелази како Вануату и Питкерн. Луис Ваез де Торес ги закупил бреговите на Нова Гвинеја и Соломонските Острови, и го открил морскиот теснец кој го носи неговото име. Европската поморска истражувачка единица ги забележала на мапа западните и северните брегови на Австралија, но источниот брег мораше да почека повеќе од еден век, бидејќи во XVIII век британскиот истражувач Џемс Кук, бил тој кој открил голем дел од Полинезија. Најдалечното место до кое стигнал Кук била Алјаска. Во подоцнежниот 18 век Тихиот Океан стана фокус на обновениот интерес, со пристигнувањето на шпанските експедиции во северниот дел на Канада и Алјаска, и со истражувањето кое го направиле Северно-Европејците на други непознати региони во западниот брег на Северна Америка.

Центарот на Америка беше откриен до средината на 16 век, иако имаше неистражени области до XVIII и XIX век. Европејците ги немале истражено длабоките внатрешни области на Австралија Африка од средината па сè до крајот на 19 и почетокот на 20 век, што се должи на недостаток на трговски потенцијал во овој регион, како и на сериозниот проблем на заразни тропски болести како во случајот со Потсахарска Африка. Конечно, внатрешниот дел на Антарктикот беше истражен, со откривањето на Северниот и Јужниот Пол во 20 век.

Истражувањето на Џејмс Кук за Тихиот Океан (1768-1779) 350 px|thumbnail|Патиштата на патувањата на капетан Џејмс Кук. Првото патување е прикажано во црвена боја, второ патување во зелена, и трето патување во сина. Патот на екипажот на Кук по неговата смрт е прикажан испрекината сина линија. Британскиот истражувач Џејмс Кук беше првиот кој го означи Њуфаундленд на карта пред да направи три патувања до Тихиот Океан за време на кои тој овозможи да се постигне првиот европски контакт со источниот брег на Австралија и на Хавајските Острови, иако усните преданија наведуваат дека многу порана шпанска експедиција овозможила да се постигне доцнежната , исто како и првото забележано заобиколување на Нов Зеланд. 12 годишното едрење по Тихиот Океан на Кук многу придонело кон европските познавање на областа. Неколку острови во кои припаѓаат и Сендвич Островите (Хаваи) за првпат беа сретнати од Европејците , и огромен успех на Кук беше неговото точно навигациско обележување на поголеми области од Тихиот Океан.

При создавањето на точна мапа, мора да бидат познати ширината и должината. Навигаторите со векови биле во можност точно да ја измерат географската ширина со мерење на аголот на сонцето или некоја ѕвезда над хоризонтот употребувајќи го инструментот наречен квадрант. Географската ширина е потешка да се измери точно, бидејќи таа бара прецизни знаења за временската разлика помеѓу точките на површината на земјата. Земјата врти полн круг од 360 степени околу сонцето секој ден. Според ова должината одговара на времето: 15 степени на секој час, или 1 степен на секои 4 минути.

Кук ги собра точните мерки за географската должина за време на неговото прво патување со помош на астрономот Чарлс Грин и со употреба на ново објавената таблица на Наутички Календар, преку методот на месечево растојание – мерејќи ја аголната далечина од Месечината до сонцето во текот на денот или до една од осумте светли ѕвезди во текот на ноќта да го утврди времето во Кралската опсерваторија во Гринич, и да го спореди тоа со неговото месно време утврдено преку висината на сонцето, месечината, или ѕвездите. На неговото второ патување Кук го употребувал хронометарот К1 изработен од страна на Ларкум Кендал. Бил копија на часовникот H4 изработен од Џон Харисон, кој се докажа дека е првиот часовник кој може да покаже точно време кога се патува на море и бил употребен на патувањето на бродот Депфорд кон Јамајка, 1761-1762. Кук бил првиот Европеец кој имал долгогодишен контакт со различни луѓе на Тихиот Океан. Тој бил во право кога заклучил дека има некаков односот меѓу сите луѓе во Тихиот Океан, и покрај тоа што тие се разделени илјадници милји со океанот. Во Нов Зеланд доаѓањето на Кук често се користи за да се означи почетокот на колонизацијата.per Collingridge (2002)per Horwitz (2003) Џејмс Кук исто така ја измисли теоријата дека полинезијците потекнуваат од Азија, што подоцна беше докажано дека е точно од научникот Брајан Сајкс.

Кук беше придружуван од страна на многу научници, чии забелешки и откритија придонесоа за важноста на патувањата. Ботаничарот Џозеф Бенкс , отиде на првото патување заедно со неговиот колега ботаничар Даниел Соландер од Шведска. Двајцата заедно собраа над 3.000 растителни видови. Бенкс стана еден од најсилните промотори на доселувањето на Британците во Австралија , врз основа на своите лични забелешки. Имаше неколку уметници на првото патување. Сидни Паркинсон учествуваше во цртањето на голем број цртежи, комплетирајќи 264 цртежи пред неговата смрт кон крајот на патувањето. Тие беа од огромна научна вредност за британските ботаничари. Во втората експедиција на Кук учествуваше уметникот Вилијам Хоџ, кој создаде значајни слики од пејзажи на Тахити, Велигденските Острови, и на други локации. Неговите придонеси беа признати за време на неговата ера.

Научни истражувања во Средна Америка и на Тихиот Океан Александар фон Хумболт (1799-1804) 400px|thumbnail|right|Експедицијата на Александар фон Хумболт кон Латинска Америка Помеѓу 1799 и 1804 година, Александар фон Хумболт кој е германски природонаучник и истражувач, интезивно патувал во Латинска Америка, под заштита на шпанскиот кра Карло VII. Хумболт имал за цел да истражи како силите на природата комуницираат меѓусебе и да дознае за единството на природата. Се смета дека неговата експедицијата ги поставила темелите во науките за физичката географија и метеорологија, истражувајќи и опишувајќи, на начин кој за првпат генерално се смета за модерен од научна гледна точка.

Како резултат на своите истражувања, фон Хумболт опишал многу географски одлики и видови на живот кои досега беа непознати за Европејците и неговата квантитативна работа на ботаничката географија беше основна во полето на биогеографијата. По неговото разграничување на "изотермични линии", во 1817 година тој смисли начин на споредување на климатските услови на различни земји, како и за откривање на покомплициран закон за контрола на атмосферските пречки во високите географски ширини, тој го открил намалувањето на интензитетот на магнетното поле на Земјата од половите до екваторот. Неговото внимателно проучување на вулканите на Новиот Свет, покажа дека тие се подредени природно во линеарна групи, веројатно одговарајќи со огромни подземни пукнатини, и тој го покажа огненото потекло на карпите. Тој бил еден од првите кој ја приложил теоријата дека земјите кои граничат со Атлантскиот Океан некогаш биле споени (поточно Јужна Америка и Африка). Деталите и наодите од патувањето на Хумболт беа објавени во огромен сет книги од 30 тома во период од 21 година, неговото лично раскажување за патувањата во екваторските региони на новиот континент. Подоцна, неговото дело од пет тома , Kosmos: Entwurf einer physichen Weltbeschreibung (" Космос Скица за просторн опис на Универзумот") (1845), се обиде да ги обедини различните гранки на научните сознанија.

Дарвин и второто патување на бродот Бигл (1831-1836) 400 px|thumbnail|right|Патувањето на Бигл Во декември 1831 година британската експедиција предводена од капетанот Роберт Фицрој,замина на пат со бродот Бигл, чија главна цел беше правење на хидрографска анкета на бреговите на Јужна Америка користејќи калибрирани хронометри и астрономски набљудувања, за производство на мапи за поморска војна или трговија. Требаше да се пронајде географската должина на Рио де Жанеиро и, исто така, да се направи геолошко истражување на кружниот корален атол во Тихиот Океан.

Фицрој размислувал за предностите што би ги овозможило присуството на експерт од областа на геологијата меѓу луѓето на бродот, и побарал еден господин природонаучник кој би можел да биде негов придружник. Младиот дипломец Чарлс Дарвин се надевал дека ќе види тропските предели пред да стане свештеник и ја искористи оваа можност. Бигл пловел низ Атлантскиот Океан притоа извршувајќи детални хидрографски истражувања, враќајќи се преку Тахити и Австралија, откако ја обиколил Земјата. Експедицијат првично била планирана да трае две години, но траела речиси пет години.

Дарвин го поминал поголемиот дел од времето истражувајќи на копно. При самиот почетокот на ова патување тој одлучил дека би можел да напише книга за геологијата, и притоа ја покажал својата дарба за поставување теории. До крајот на експедицијата тој веќе се истакнал себеси како геолог и колекционер на фосили, а објавувањето на неговиот весник, познат под името Патувањето на Бигл, го прославија насекаде како писател. Во Пунта Алта тој направи голем пронајдок на гигантски фосили од изумрени цицачи, за кои дотогаш имаше податоци само од неколку примероци. Тој ефикасно ги собирал и истовремено направил детални забелешки за растенија и животни, чиишто резултати ги потресле неговите досегашни верувања и знаења дека видовите се фиксни што понатаму обезбедило основа за идеи кои ќе ги открие откако ќе се врати во Англија, и сето тоа ќе доведе до неговата теорија на еволуција преку природна селекција.

Истражувањето на Алфред Расел Волес за Амазон и Малаја (1848-1862) Во 1848 година, инспириран од хрониките на претходните биолози што патувале, британските природонаучници Алфред Расел Волес и Хенри Бејтс заминале за Бразил со намера да собираат примероци од инсекти и други животни во амазонската прашума. Волес го пребарувал Рио Негро четири години, собирајќи примероци и правејќи белешки за народите, географијата, флората и фауната.Raby Bright Paradise pp. 89–95. Во Јули 1852 година, додека се враќал накај Велика Британија, товарот на бродот се запалил и сите примероци кои тој ги собрал биле уништени.Wilson pp. 42–43.Slotten pp. 87-88

Од 1854-1862, Волес повторно патувал преку Малајскиот Архипелаг за да се собере примероци за студирање на природата. Собрал повеќе од 125.000 примероци, а повеќе од илјада од нив претставуваат видови кои се нови за науката.Shermer In Darwin's Shadow pp. 14. Неговите набљудувања на значајните разлики во еден теснец во архипелагот доведе до негов предлог за зоогеографска граница кој е сега познат како Волесова Линија, која ја дели Индонезија на два различни дела: еден дел е со животни кои се тесно поврзани со оние на Австралија, и друг дел во кој видовите се претежно од азиско потекло. Тој станал експерт за биогеографија, создавајќи ја основата за зоогеографските региони која и денес е сè уште во употреба. Додека тој го истражувал архипелагот, ги продлабочил своите гледишта за еволуцијата и го направил неговиот познат увид врз природната селекција. Неговиот интерес резултирал со тоа што станал еден од првите познати научници кој ја поттикнал загриженоста околу влијанието на човековите активности врз животната средина , како уништување на шумите и инвазивните видови.

Во 1878 година, тој предупреди за опасностите што можат да бидат предизвикани од уништувањето на шумите и ерозијата на почвата во пределите со тропска клима, како деталното расчистување на дождовни шуми за да може да се одгледува кафе во Цејлон (Шри Ланка) и Индија.Slotten pp. 352–353. Податоците поврзани со неговите патувања биле објавени во списанието Малајски Архипелаг во 1869 година , кое било едно од најпопуларните и највлијателни списанија за научни истражувања објавени во текот на 19 век.

Истражувањата за внатрешниот дел на Африка