儘管取得了眾多成就，但由於爭議和混亂的究責問題，致使許多人認為這場遠征是個失敗。探險隊指揮官查爾斯．威爾克斯在軍事法庭上面臨數項指控，其中有一項定罪。由於少了像是西北航道，或是盛產黃金、位於加利福尼亞的謝拉山脈（California’s Sierra）這類超級大發現，使得眾人不禁懷疑眼下這些科學成就能否讓美國享有長期利益。
1838年8月，時年40歲的海軍少校威爾克斯離開維吉尼亞州的諾福克船塢，指揮一支由六艘帆船組成的船隊，目的是尋找（並繪製）南極洲的南方大陸、調查太平洋上的特定島嶼和港口，以協助美國航運發展，並同時進行科學探索。威爾克斯為人自戀、跋扈，已開始在生命中越發缺少安全感，乃至到了偏執地步，而他顯然把這次航行視為他獲得職業名聲與個人發達的捷徑。因此，艦隊都還沒開往太平洋，威爾克斯就自己掛上了中校艦長的軍銜，但這一榮銜在航行展開前就被海軍司令部給拔掉了。軍官、雇傭水手和科學家們都看在眼裡，對他們而言，此一訊息再清楚不過：威爾克斯既然都能擅自給自己升官，那麼想必還有更多突兀行為會接踵而至。
迎向浩瀚海洋
這場探險最偉大的成果之一，包括測繪了南極洲一段長達約2400公里的海岸圖，至今那地方仍被稱為「威爾克斯地」（Wilkes Land），雖然實際發現權可能歸屬於1820年代初瞥見那塊南方大陸的英國和美國水手。除了這項探索壯舉，美國遠征探險隊也放膽去了許多前人早已去過的地方，畢竟在1840年代當時，太平洋地區幾乎已沒剩下什麼重大地理奧秘有待發現。探險隊在1839年初首次往南越過火地島、考察南極之後，船隊（由於「海鷗」號［Sea gull］和所有船員在海上失蹤，此時只剩下5艘船）沿著南美洲的太平洋海岸航行至卡瑤，然後行經大溪地、薩摩亞和馬紹爾群島，橫渡太平洋。
到了11月底，美國遠征探險隊勘察了澳洲雪梨，準備第2次前往南極。1839年12月26日，剩餘5艘船中有4艘駛向南極。1840年1月16日，海軍軍校生威廉．雷諾茲爬上孔雀號的帆桁頂端，從高處眺望南極洲的歷史性一幕。在繪製南極海岸圖之後，美國遠征探險隊花了大半年，在前往夏威夷的途中考察南太平洋島嶼，然後是北美洲西北海岸線。
1841年上半年，達納乘坐的孔雀號在南太平洋進行島嶼調查後，駛往哥倫比亞河，沒想到卻在河口撞上了沙洲，使船身在碎浪中解體。船上人員全部倖免於難，達納與另外數人就此繼續他們的旅程，經由陸路前往舊金山灣。到了1841年年底，他們已經繞行地球一圈，這趟漫長的返鄉之路終於來到尾聲：他們經過夏威夷、馬尼拉、新加坡，接著穿過印度洋到開普敦、聖海倫娜，最後抵達紐約。
