El segundo viaje de James Cook (1772-1775), encargado por el gobierno británico con el asesoramiento de la Royal Society, fue diseñado para circunnavegar el globo tan al sur como fuese posible para determinar finalmente si había alguna gran masa de tierra austral, o Terra Australis Incognita. En su primer viaje, Cook había demostrado circunnavegando Nueva Zelanda que no estaba unido a una masa de tierra más grande en el sur, y trazó casi toda la costa oriental de Australia; sin embargo, se creía que Terra Australis se encontraba aún más al sur. Alexander Dalrymple y otros de la Royal Society aún creían que este enorme continente austral debería existir. Después de un retraso provocado por el botánico Joseph Banks, haciendo demandas irrazonables, los barcos Resolution y Adventure fueron equipados para el viaje y zarparon para la Antártida en julio de 1772.
El 17 de enero de 1773, Resolution fue el primer barco en cruzar el Círculo Polar Antártico, haciéndolo dos veces más en el viaje. El tercer cruce, el 3 de febrero de 1774 iba a ser la penetración más al sur, llegando a la latitud 71º10’Sur en la longitud 106º54’Oeste. Cook llevó a cabo una serie de barridos grandes a través del Pacífico, para demostrar que no había Terra Australis por navegar en la mayor parte de las localizaciones predichas.
En el transcurso del viaje, visitó la Isla de Pascua, las Marquesas, Tahití, las Islas Sociedad, Niue, las Islas Tonga, las Nuevas Hébridas, Nueva Caledonia, Isla Norfolk, Isla Palmerston, Islas Sandwich del Sur y Georigias del Sur, muchas de las cuales nombró en el proceso. Cook demostró que la Terra Australis Incognita era un mito, y predijo que la tierra antártica se encontraba más allá de la barrera del hielo.