Продвижение русских на восток по Тихому океану было известно в Западной Европе и вызывало большое беспокойство особенно у англичан, стремившихся расширить свои владения за счет возможных открытий в любой части земной поверхности, в том числе и в Тихом океане.
Кругосветные плавания Джемса Кука. В 1776—1779 гг. англичане организуют специальную экспедицию в северную часть Тихого океана для поисков прохода через Северный Ледовитый океан в Атлантический и для захвата новых земель. Экспедицию возглавлял Джемс Кук, уже известный своими кругосветными плаваниями.
Первое кругосветное плавание Кука (1768—1771) официально имело научные цели: экспедиция направлялась на о. Таити для наблюдения за прохождением Венеры через солнечный диск. Фактически научные цели не были главными. Англичане, встревоженные плаваниями испанцев и особенно французов по Тихому океану, спешили установить там свой контроль и попытаться открыть еще неизвестные земли. В частности, англичан очень интересовало открытие Южного материка. Судно экспедиции Кука «Эндевор» («Попытка») прошло мимо мыса Горн к о-ву Таити, а затем, по окончании астрономических наблюдений, отправилось на поиски Южного материка. Кук посетил о-ва Новой Зеландии, нашел пролив между ними (пролив Кука) и, обойдя их кругом, обнаружил ошибку Тасмана, принявшего Новую Зеландию за Южный материк. Экспедиция открыла восточные берега Австралии и прошла вдоль них на север до Торресова пролива. Кук назвал открытое им побережье Новым Южным Уэльсом и объявил его владениями Англии. Для Англии это открытие имело очень большое значение, так как положило начало проникновению англичан в Австралию.
В 1772—1775 гг., совершая второе кругосветное плавание, в поисках Южного материка Кук шесть раз пересекал полярный круг и при этом поднялся на юг до 71°10' ю. ш. В центральной и южной частях Тихого океана англичане посетили ряд уже открытых островов и открыли о-ва Новую Каледонию и Норфолк. В южной части Атлантического океана была открыта Земля Сандвича и о. Южная Георгия. После этого плавания Кук писал: «Я проследовал на юг дальше всех прежних моряков и достиг пределов, где человеческие возможности оказываются «счерпанными... я смело могу сказать, что ни один человек никогда не решится проникнуть на юг дальше, чем это удалось мне. Земли, что могут находиться на юге, никогда не будут исследованы...»
Экспедиция 1776—1779 гг. была третьей экспедицией под начальством Кука. Она прошла через Индийский океан в Тихий, посетила о. Тасманию и о-ва Новой Зеландии, завершила открытие о-вов Кука (20° ю. ш.), открыла (возможно, вторично — после испанцев) Гавайские о-ва, назвав их Сандвичевыми, и подошла к Тихоокеанскому берегу Северной Америки у 44°33' с. ш. Вдоль берегов материка Кук дошел до Аляскинского залива, обогнул п-ов Аляску и через Берингово море, мимо мыса Принца Уэльского, уже открытого русскими, прошел в Ледовитый океан до 70°20' с. ш. 161°51' з. д. Дальнейшему плаванию препятствовали льды, и Кук повернул обратно. Пройдя у м. Дежнева, он направился к Алеутским (о. Уналашка), а затем к Гавайским о-вам, где был убит местными жителями. Перезимовав на Гавайских о-вах, экспедиция уже под начальством Кларка, заменившего Кука, еще раз пыталась пройти Северо-Западным путем из Тихого в Атлантический океан, но снова была вынуждена отступить.
Английские моряки неоднократно встречали (у побережья Аляски и на Алеутских о-вах) русских, охотно делившихся с ними интересными сведениями и показывавших составленные ими рукописные карты.

Кругосветные плавания русских. В XIX в. русские владения в Северной Америке процветали и расширялись. В 1812 г. помощник Баранова И. Кусков организовал форт Росс в Калифорнии (на берегу р. Сакраменто). Столицей Русской Америки был г. Ново-Архангельск на о-ве Ситке (о. Баранова).
Жители Русской Америки промышляли пушнину и морского зверя, занимались судостроением и разнообразными производствами. Там, где возможно, велось сельское хозяйство. Русско-Американская компания поддерживала торговые связи с США, Чили, Гавайскими о-вами, Китаем и с другими странами.
Сообщение между Русской Америкой и центром государства очень затруднялось из-за дальности расстояния. Через Сибирь до берегов Тихого океана на лошадях добирались около года. Наилучшим (самым дешевым и быстрым) являлся морской путь в обход Южной Америки или Африки и Азии.
Русско-Американская компания располагала достаточными средствами для снаряжения специальных морских экспедиций. Первая такая экспедиция состоялась в 1803—1806 гг. под командованием И.Ф. Крузенштерна и Ю.Ф. Лисянского на судах «Нева» и «Надежда», Это было первое кругосветное плавание русских. Суда, обогнув мыс Горн, зашли на Маркизские, а затем на Гавайские о-ва. Отсюда пути их разошлись. «Надежда» под начальством Крузенштерна направилась к Камчатке, «Нева» под начальством Ю.Ф. Лисянского — к Русской Америке. Доставив на Камчатку груз, Крузенштерн посетил Японию, обследовав по пути некоторые острова и проливы, а затем занялся изучением Камчатки и Сахалина. Он положил на карту почти все восточное побережье Сахалина и, кроме того, попытался выяснить, соединяется ли остров с материком. Крузенштерн подтвердил ошибочное мнение плававших здесь раньше француза Лаперуза и англичанина Браутона» и счел Сахалин полуостровом.
«Нева» за это время посетила о. Кадьяк и несла сторожевую службу у о. Ситке. Лисянский обследовал о-ва Кадьяк, Чичагова и некоторые другие в Аляскинском заливе, а на пути в Китай открыл в Северной Океании, в западной части Гавайской цепи, о. Лисянского и два рифа.
Летом 1806 г., пройдя Индийским и Атлантическим океанами, суда благополучно закончили кругосветное плавание. Морской путь к русским владениям в Тихом океане был освоен.
Экспедиция собрала ценный научный материал о физических качествах воды на разной глубине, о морских течениях, о приливо-отливных явлениях, положив этим начало развитию в России океанологии. Кроме того, были собраны сведения о малоизвестных народах и странах, а также ценные картографические материалы. В 1809—1812 гг. был издан трехтомный труд Крузенштерна «Путешествие вокруг света в 1803—1806 гг. на кораблях «Надежда» и «Нева», в 1813 г. — «Атлас к путешествию вокруг света» и в 1815—1836 гг. — двухтомный «Атлас Южного моря».
Плавание Крузенштерна и Лисянского — первое из целой серии кругосветных и полу кругосветных плаваний русских в Тихий океан. К последним относится плавание В. М. Головнина через Индийский океан к Русской Америке в 1807 г. на «Диане» — первом военном судне, построенном в России. В 1813—1816 гг. состоялось второе кругосветное плавание русских под начальством М.П. Лазарева. В 1815—1818 гг. научная экспедиция под начальством О.Е. Коцебу на «Рюрике», занимавшаяся поисками прохода из Тихого океана в Атлантический через Северный Ледовитый, также совершила кругосветное плавание. К 1817—1819 гг. относится кругосветное плавание Головнина на. «Камчатке».
Два последующих кругосветных плавания русских составляли части одного большого научного предприятия по изучению природы полярных областей. Экспедиция М.Н. Васильева и Г.С. Шишмарева («Северная дивизия») направлялась через Тихий океан в Северный Ледовитый на изыскание Северного морского пути к западу и востоку от Берингова пролива; экспедиция Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева («Южная дивизия») — в Антарктику на «новые поиски в Южном Ледовитом море, покушение как можно дальше проникнуть к югу». Морякам надлежало совершать открытия, «долженствующие расширить, круг географических знаний».
В южной части Атлантического океана мореплаватели открыли (группу островов (Маркиза-де-Траверсе), доказали, что Земля Сандвича, открытая Куком, — архипелаг, получивший название «Южные Сандвичевы острова». 15 января 1820 г. суда впервые пересекли южный полярный круг, а 16 января люди увидели сплошные бугристые льды и отметили признаки близости материка. Этот день должен справедливо считаться днем открытия Антарктиды.
В дальнейшем экспедиция Беллинсгаузена — Лазарева еще пять раз пересекала южный полярный круг, открыв антарктический остров Петра I и Землю Александра I — полуостров, соединенный с Антарктидой перешейком, покрытым льдом. В зимний период, когда плавание в антарктических водах было невозможно, исследовался Тихий океан в тропических широтах. Экспедиция Беллинсгаузена — Лазарева дала очень ценные результаты: был открыт шестой материк — Антарктида, острова внутри полярного круга и в центральной части Тихого океана, собран богатейший научный материал.
В 1831 г. была издана книга «Двукратные изыскания в Южном Ледовитом океане и плавание вокруг света в продолжение 1819, 1820, 1821 годов, совершенное на шлюпах «Восток» и «Мирный».
По результатам исследований и открытий в северной части Тихого океана среди русских кругосветных плаваний первой половины XIX в. заслуживает также большого внимания экспедиция Ф.П. Литке и М.Н. Станюковича (1826—1829).
Всего в первой половине XIX в. русские совершили более двадцати кругосветных плаваний. Россия заняла первое место в мире по результатам океанографических исследований.
Огромное количество разнообразных наблюдений, проведенных участниками русских кругосветных экспедиций, составило значительный вклад в науку о земной поверхности, способствовало развитию географической науки вообще и особенно развитию океанографии.
К числу важнейших океанографических экспедиций XIX в. относится английская кругосветная экспедиция на паровом корвете «Челленджер» (1872—1876) под руководством Уайвилла Томсона. Ею впервые была составлена карта глубин трех океанов, собраны коллекции глубоководных организмов, изучены химические и физические свойства воды на разной глубине, состав и распределение донных отложений и т. д.
В результате многочисленных экспедиций к середине XIX в. стали известны и большей частью были нанесены на карту контуры морей, основные группы островов (кроме арктических), большинство проливов. Открыты были все материки, определены их контуры (кроме Антарктиды), обследованы побережья. Однако внутренние части материков и полярные районы оставались недостаточно исследованными или даже совсем неисследованными.