8月下旬，“努力”号驶过珊瑚海和托雷斯海峡。160年前西班牙人曾来过此地，他们没有能力开发就秘而不宣。1771年年终，库克回到英国。这是他第一次考察大洋洲，也是他第一次环球航行。途中有30人因得坏血病而长眠在太平洋，其中也包括天文学家和随船的医生。
第一次远航回来之后，一个令人苦恼的问题始终在库克船长头脑中盘旋，那就是袭击远航者的可怕的瘟疫——坏血病。17世纪时，英国海军军舰上每年近5000人死于坏血病，18世纪英国海军安逊远征军竟有4/5人死于坏血病。库克自己的第一次大洋洲之行，途中就死了30多人，也是多数患的坏血病。
库克从查阅许多前辈海上探险家的资料得知，白令探险队队员也是多数死于坏血病，哥伦布、麦哲伦、拉佩鲁兹等等的探险队，多数人也死于坏血病。然而库克从调查中也发现，这些得坏血病的人，多数是船员和水手，而高级海员却很少，这是什么原因呢？库克想来想去，觉得其他条件都相同，只有一样不同，就是高级海员吃的伙食要比其他船员和水手好，他们能吃上昂贵的泡菜和果酱，而水手和船员只能天天吃粗饼干和臭咸肉。问题的根源会不会就在这里呢？想到这些，库克不由得兴奋起来。如今他是船长，有权做主了，为了防止坏血病的发生，他要作一次试验，第二次远航他要多弄些泡菜，作为抵抗坏血病的良药。
其实在库克之前，就有人对坏血病作了一些探索，其中哥伦布就是一个。有一次，哥伦布在大西洋上航行时，船队中有人患了坏血病，牙齿全部脱落，两脚肿得像水桶，一碰破就血流不止。其中有几个重病人不愿被抛进大海喂鱼，要求哥伦布把他们送到荒岛上，宁可死在岛上。哥伦布只好答应他们的要求，用小船把他们送到荒岛上，给他们留点食物后船队就走了。哥伦布心里明白，这几个船员用不到一个星期，就必死无疑。过了3个月，哥伦布的船又路过这个荒岛，突然发现有人在向船队招手。哥伦布划小船上岛一看，万分惊奇地发现，这几个船员一个也没有死，身体比以前还强壮多了。哥伦布惊呆了，赶紧问他们是用什么良药治好的。这些船员都摇头，都说不知道，因为在汪洋之中的孤岛上，没有人给他们送过药，是他们自己慢慢战胜病魔的。细心的哥伦布注意观察，他也在岛上跟船员们过了几天，发现这几个船员是靠岛上挖野菜根、吃野果子及海边的小鱼虾活过来的。这些食物使哥伦布想到这一定跟新鲜食物有关。然而，哥伦布虽提出了这个问题，却并没有能力去解决。
1536年法国有一支探险队，在加拿大过冬时，有110人得了坏血病，整个探险队面临绝境，都病倒在岛上。当地的印第安人同情他们的遭遇，建议他们喝松叶浸泡的水试试。结果一个月后，队员们身体日益好转，在绝望中得救了。
所有这些资料都使库克船长心中更有数了，认为缺乏新鲜食物就是得坏血病的主要原因。
1772年7月13日，经过一年准备，他新婚刚一年，就率两艘巡洋舰——“决心”号、“冒险”号，准备从普利茅斯出发。这时一艘小船晃着旗帜，直朝库克船队而来。原来是库克的邻居来告诉库克，他的妻子生了个小男孩。库克高兴一阵之后，还是下令按时起航。
库克的船队沿大西洋一直南下。12月，他们第一次见到了南极的企鹅和冰山。当时天气恶劣，风雪交加，浓雾弥漫。汹涌的海浪咆哮着卷过冰山，冰块互相撞碰，不时发出震耳欲聋的可怕声音，他们的船就在南极圈中迂回，小心驾驶。1773年1月17日，他们终于穿过南极圈，看到南边有大陆影子，但他们再也无法前进，因为海面完全被浮冰堵塞了。他们只得后退，然后往东，驶向太平洋。
1773年10月，两舰失散。库克往东南航行，12月中再次进入南极圈，但又被堵住，没有成功。1774年1月26日，库克第三次进入南极圈，同时记下了那里的情景：
“早晨4点钟，我们从南面发现一条刺目的白色长带，这是临近冰障的先兆。我们爬到桅杆上，看见一条绵延不断的冰障由东向西延伸。南部的半边天空放射着奇异的冷光。我数着冰障附近海面上的冰山和冰峰，共有96座，一些异常高大的冰山和冰峰顶端，隐藏在低沉的云层和浓雾中。这条冰障看来是无法穿越的，我和我的同伴们都认为，这条冰障可能一直延伸到南极极点，或者它在某个地方与大陆接在一起。我不是说没有向南前进的可能，但这种尝试太冒险。我比以前任何航海家向南考察得要远，我决定向北返航。”
事实上这真是功亏一篑，库克失去了第一个看见南极洲的荣誉，因为库克的“决心”号离南极洲阿蒙森海边的捷尔斯敦半岛只有200千米了。
库克第二次航行深入南极越过南纬70°，完成第一次自西向东高纬度的环球航行。他继续考察太平洋和大西洋上的岛屿：绘制汤加和复活节岛海图，发现太平洋的新喀里多尼亚岛和大西洋上的南桑威奇群岛及南乔治亚岛。最后于1775年7月底回到英国。他的夫人是带着3岁的孩子到港口来迎接库克的。这一年他晋升为上校，被选为英国皇家学会会员，得到一笔丰厚的奖金。
这笔奖金不仅仅是因为库克在考察大陆、探索南极方面有贡献，更重要的是在这3年多远航时间里，没有一个船员得坏血病。库克船长强迫船员吃泡菜，吃柑橘，只要有条件，他就坚持到岸上千方百计补充新鲜蔬菜和水果。他的试验获得成功，第一次创造远航环球航行不得坏血病的世界新纪录，没有死一个人，从而创造了探险队的奇迹。
“鹦鹉螺”穿越北极冰层
美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号（长97米，排水量3180吨），是它开辟了穿越北冰洋冰层下的航路，写下了人类探险史上的新篇章。
从1957年8月到1958年8月，美国核潜艇“鹦鹉螺”号在经历了两次失败后，终于在第三次成功穿越北极冰层，打开了北极世界的大门。
前两次的失败，第一次潜望镜被撞坏，和第二次罗经断电故障给美国北极探险队带来了沉重的打击，但这并不能阻止他们继续前进的决心。
7月23日，艇长安德森中校以及116名艇员又登上了“鹦鹉螺”号，开始了第三次的冰层下探险。潜艇以20节的航速绕过瓦胡岛，穿过了考爱海峡，再次将航向对准阿留申群岛的尤那卡水道。他们得悉白令海峡西侧大门已无流冰，便决定由此直插白令海峡。核潜艇在自动驾驶仪的引导下如梭似箭地高速向北潜航。
潜艇不久即抵达4个星期前曾经被迫调头撤退的海域。7月26日傍晚，潜艇结束了由珍珠港向阿留申群岛的水下航渡任务。艇长指挥潜艇浮至潜望深度，用尤纳斯卡岛校正了雷达，完成定位任务，然后又潜回深水，从尤纳斯卡岛和赫伯特岛之间的海峡穿过岛链。
潜艇沿冰层边缘，一边探路，一边摸索前进。但始终走投无路，不断碰壁。艇长决心向东行驶寻找巴罗海沟。时光在无情地流逝，华盛顿的上层人物在注视着这次行动，他们所希望的不仅是“到达”，而是要“横渡”。
核潜艇谨慎地转向东南，沿冰层边缘驶向阿拉斯加的巴罗角。
一天中午，雷达突然发现一架飞机，艇长立即命令潜入水中进行规避。在此同时，声呐兵向艇长报告：水下发现异常情况，有相当恐怖的声音。结果查明有一群海象正围着潜艇绕圈，当潜艇继续南驶时，海象也紧随不舍，也许是这些世代与世隔绝的浅海动物受到惊扰后所做出的反应吧！
寻找巴罗角航线正在耐心地进行。他们找到一个适当的海域，处理了艇上垃圾。然后又聚精会神地寻找巴罗海沟，雷达测出，潜艇正位于阿拉斯加富兰克林角的正北方向。最使人兴奋的是，他们已找到了通向北冰洋西部盆地的深水通路——巴罗海沟。
几个小时后，冰原在望，海区深度也足以让潜艇避开最大冰山，艇长情不自禁地对周围军官说：“正是这令人向往的海底公路，让我们前进！前进！”他贴着潜望镜最后扫视海空，西边天际一轮皓月高悬，东方水面朝阳正在冉冉升起。
潜艇取东北航向，沿着海沟潜航。艇上开动了全部声呐，以探测埋在水下的冰山。测深仪的读数表明，海沟越来越深，潜艇加速到18节，此时宛如驱车穿过了繁华的闹市，奔驰在高速公路上。
8月1日上午8时52分，潜艇再航行1094海里，北极极点在握。从极点算起，再过800海里便是格陵兰——斯匹次卑尔根岛的冰原边缘。如果一切顺利的话，将找到钻出冰层的出口。
潜艇在冰下疾驰，但大家都提心吊胆，谁也不敢合眼放心睡觉。因为头顶整个都是完整无隙、平均厚达1.5～4.6米、外貌峥嵘崎岖、有些深埋水下达20.5米厚实的冰层，一旦有个三长两短，所有人都将成为这个铁棺材里的冰冻尸体。
多数人都明白这次探险的目的，就是要开拓太平洋到大西洋的航线，横渡北极航线毕竟是最短最佳的航线，因此冒风险是值得的。
突然，深度计的读数令值班人员吃惊，猛升到2790米，而后又一下子升到930米。他们立即报告艇长，艇长急忙赶到深度计旁边，两眼一直盯着，守候几个小时，观察着崎岖的海底地形，提防突兀而起高达千米的海底山峰。每遇奇峰耸立，艇长都及时命令潜艇减速规避，绕过山峰后再提高航速。这些海底山脉形状峥嵘罕见，就像月球上的火山口一样。
艇长最担忧的是出现重大故障又无功而返，他时刻提醒艇员们检查仪器、机械，只有时刻保持警惕，才能防微杜渐，避免航行夭折，摆脱困陷于冰下而导致的进退维谷的境地。温度越来越低，许多管路和机械上都出现一层白花花的冰雪。
8月3日午夜后，潜艇越过北纬84°。自从进入罗经失灵海区后，他们做好了防止“经线轮盘”的准备。所谓“经线轮盘”就是罗经乱转圈，不能指示方向。为此专门设计了一套辅助设备，惯性导航仪运用电子技术手段，可把潜艇运动的航迹绘算出来。上午10时整，潜艇越过了北纬87°，打破了去年他们自己创造的纪录，继续向着历史上其他舰船未到过的更北地点，开创新的航路。
潜艇点离北极点大约只有两个小时的航程了，人们的情绪更加活跃。实际上到了北极点，外界也没有人敲锣打鼓来欢迎，潜艇也感觉不到，只有从海图上依靠航海仪器能测绘显示出来。艇长对航海长说：以艇首触及北极点为标志，要向全艇发信号。
到晚上7时，“鹦鹉螺”号已航行12.4万海里。深度指针124米左右，声呐指示出漫无边际的冰原厚达25米左右。人们从声呐中仿佛听到冰面上寒风的怒号声，也仿佛听到巨大冰块互相倾轧的恐怖声。
“鹦鹉螺”号已在冰层下航行了62个小时，无法用天体测舰位，只能靠推算舰位方法航行。当电子计程仪指示距北极点只有0.4海里时，航海兵开始大声报告，艇长拉响集合警铃，休闲的人员都集中到艇员餐厅。艇长庄严地在扩音器里宣布：“鹦鹉螺”号很快要到达人类长期梦寐以求的目标，当我们接近北极点时，让我们大家以静默来纪念和感谢那些在这种非凡的航行中曾经做出贡献的先驱者……
1958年8月3日23时15分，美国海军“鹦鹉螺”号终于首先抵达北极。艇员们在餐厅里一片欢呼。
为了记载下“鹦鹉螺”号准确抵达北极这一史实，他们进行了作证的数据统计：在北极点，仪器测得的海水温度为0.2℃；海区深度为4157米；冰层厚度为7.7米。
“鹦鹉螺”号从北极的那一侧钻入冰层到这一侧钻出，共潜航1830海里，历时96个小时，这的确是航海史上了不起的事件。
破冰冲向北极点的第一船
1977年以前，没有一艘船能从海上进入北极点，这一年的8月17日，前苏联的核动力破冰船“北极”号首创到达北极点的纪录，为人类航海史写下新的篇章。
也许人们会问，在“北极”号之前，难道没有人从水面乘船到北极点探险吗？当然有，不过他们都没有成功。
前苏联“北极”号排水量24000吨，主机为核动力，它的破冰能力超过历史上任何一艘船。在这之前，有艘“伊尔玛克”号破冰船曾多次到北极探险，但都只到北纬85°。
前苏联政府做了充分准备，研究分析了北极冰层的厚度，冰山的坚固程度，也分析了流冰的冰层构造和破碎冰层的物理因素，掌握了冰层大量资料。
在这个基础上，又分析出北极最佳航行期是8月中旬，此时冰层热化量最大，多年冰层寒冷量最小。因此决定8月9日“北极”号从摩尔曼斯克出发。
经过两天的水路航行后，第三天进入了冰区。12日路过玛基希那海峡时，层层冰封，冰厚达1.5米。“北极”号船长也明白，两个星期前，前苏联破冰船“列宁”号、“克拉西”号率领的运输船队受困此地，航期被耽误好几天，其原因就是冰层太厚，破冰困难。但“北极”号对1.5米的厚冰并不在意，因此它继续全速前进。
14日，“北极”号进入北极中心地带，冰层坚厚，茫茫无边。当年夏天，北冰洋冰化情况是近几年来较好的。船越向北前进，冰凝结度越厚，船由冰区边缘进入7～8级冰封区，后来进入9级。核动力破冰船前进时，船压得冰嘎嘎直响，碎冰和冰花溅出20多米远。
在冰层覆盖的北冰洋面上，遍地白雪皑皑，冰峰高低不平。当厚厚的积雪覆盖下的冰层融解时，雪掉进冰洞，看上去好像掉进了很深的“黑洞”。雪在上层融化，流人冰层，结成冰块。这些雪冰洞大小不一，其直径在5～50米。航行在这种冰区，“北极”号虽感吃力，但仍未减速。
“北极”号由直升机领航，沿着冰裂缝，向北挺进到北纬83°。
破冰船继续往北航行，很难找到一条冰的裂纹，更找不到裂纹的去向。天气晴朗时，在破冰船前面16～32千米处，由一架直升机离海面300～500米上空探索航道。机上的水文工作者及时地把冰层情况直接用无线电报通告破冰船。
到15日夜里，破冰船“北极”号进入北纬85°，这是水面船舶当时曾到达的最远处了。