Первое путешествие (1768-1771) целью было поиски Южного материка. В 1769 г.. Джеймс Кук достиг Новой Зеландии и исследовал ее берега, потом подошел к восточному побережью Австралии и провозгласил его британскими владениями Обогнув с юга Австралию, направился к мысу Доброй Надежды, а оттуда - в Англию.
Второе путешествие (1772-1775) имела продолжить исследования первой - поиск Южного материка. В январе 1773 впервые в истории мореплавания Джеймс Кук пересек Южный полярный круг, пытаясь отыскать Южный материк. Он достиг 71 ° ю. ш., но из-за большого скопления льда повернул обратно. В Тихом океане исследователь открыл острова Новой Каледонии и другие на юге Атлантического океана.
Третье путешествие (1776-1779) имела задачей отыскать выход из Тихого океана вдоль берегов Северной Америки в Атлантический океан. Корабли Джеймса Кука обогнули Африку с юга, пересекли Индийский океан, обошли с юга Австралию и Новую Зеландию и направились Тихим океаном на север. Мореплаватель открыл Гавайские острова, обследовал западные берега Северной Америки, достался Аляски, подтвердил наличие Берингова пролива. При возврате на зимовку на Гавайях в вооруженной схватке с местными жителями Дж. Кук погиб, потому экспедиция вернулась в Англию без прославленного мореплавателя.