Исследование Антарктиды с воздуха начато австралийцем Джорджем Хубертом Уилкинсом, совершившим первое плавание подо льдом Северного Ледовитого океана на подводной лодке. 20 декабря 1928 года он вылетел на самолете в район Антарктического полуострова. Он поднялся над ледниковым щитом Антарктиды до высоты 1800 м и дважды пересек гигантский шельфовый ледник Ларсена, открытый в 1902 году Отто Норденшельдом. Уилкинс продолжил свои полеты в 1929 году, установив с воздуха, что Земля Шарко, считавшаяся частью материка, на самом деле — остров.
Настоящее использование авиации в антарктических исследованиях начато американским морским офицером, ставшим впоследствии адмиралом, Ричардом Эвелином Бэрдом. Три года назад он совершил первый в истории полет над Северным полюсом, вылетев со Шпицбергена. В распоряжении Р. Бэрда было два самолета, которые он доставил на двух судах к восточному краю ледяного барьера Росса в самом начале 1929 года. В Китовой бухте, где зимовал Руал Амундсен и откуда он отправился к Южному полюсу, была построена зимовочная база «Литтл Америка» («Маленькая Америка»). Бэрд начал с полетов над Землей Эдуарда VII, определив, что это полуостров. Спасаясь от начавшейся пурги, он повернул к югу и обнаружил группу невысоких горных пиков, назвав их горами Рокфеллера, финансировавшего экспедицию. Из полета Бэрд вернулся, когда бензин был уже на исходе.
В конце ноября Р. Бэрд совершил полет от станции «Литтл Америка» до Южного полюса, преодолев в оба конца 2600 км. В полете им были обнаружены горы Гросвенор и Хейса, а еще через несколько дней, во время прибрежного рейса, открыты горная цепь с большим ледником и шельфовый ледник. Всего с воздуха осмотрена территория около полумиллиона квадратных километров.
В конце того же 1929 года в Антарктиду прибыл со второй своей экспедицией на судне «Дискавери» австралиец Дуглас Моусон. Капитан судна — Джон Дэйвис, именем которого назовут одно из антарктических морей. Как и Бэрд, Моусон использовал самолет для рекогносцировочных полетов и тоже очень успешно. С воздуха им открыты обширные участки материка, которые он назвал Землями Робертсона, Эндерби, Принцессы Елизаветы. Им открыты также Берег Моусона, Берег Георга V, Берег Банзарэ (так сокращенно именовалась экспедиция — Британско-австрало-новозеландская…). Открыты залив Макензи (назван именем капитана «Дискавери») и несколько небольших островов. Экспедиция Моусона закартировала побережье материка на расстоянии более 5, 5 тысяч километров. Доказано впервые, что суша простирается между 45° и 160° в.д.
К западу от Земли Эндерби произошла встреча «Дискавери» с промысловым судном «Норвегия», ведомым капитаном Нильсом Ларсеном, на котором находилась экспедиция норвежского военного летчика Яльмара Рисер-Ларсена, летавшего в Арктике с Руалом Амундсеном. Они встретились в широком (более 40 км) заливе, названном именем год назад погибшего Амундсена. Норвежцы нанесли на карту свои названия — Берег Принца Улафа, Берег Принцессы Марты, мыс Норвегия, бухта Рисер-Ларсена.
Следующим летом «Норвегия» обошла весь материк с запада на восток. Это кругосветное плавание сопровождалось полетами Рисер-Ларсена, осмотревшего берег на четырнадцать градусов по долготе и шириной в полсотни километров. Он был назван Берегом Принцессы Рагнхилль. Норвежцы использовали для новых открытий в Антарктике китобойный флот Ларса Кристенсена, организовавшего в 30-х годах девять экспедиций для охоты на китов в антарктических водах. На танкере «Торсхавн» базировался самолет, на котором летчик Альф Гуннестад совершал разведочные полеты над краем ледникового покрова. Им была осмотрена полоса на протяжении трехсот километров. Этот участок назван именами короля Бельгии и принцессы Астрид. В следующем году обследовано южное побережье залива Прюде, и эта земля стала Берегом Ингрид Кристенсен — так звали жену китобойного магната, без финансов которого открытия не могли быть сделаны. Она участвовала в плавании вместе с мужем и была по-видимому, первой женщиной в Антарктике.
Среди норвежских открытий того времени — горная цепь длиной около двухсот километров с наивысшей вершиной, превышающей 3600 м, ледники, система ледяных обрывов с одиноко возвышающимися надо льдом вершинами — нунатаками. Все это «ледяное царство» получило название Берег Принца Харальда. Вообще же норвежские экспедиции Яльмара Рисер-Ларсена и Ларса Кристенсена положили на карту почти три тысячи береговой линии, назвав этот участок материка Землей Королевы Мод.
В 1933 году в Антарктиду снова отправляется Ричард Эвелин Бэрд. Почти три года продолжалась экспедиция, и сделано было немало. Бэрд прошел по побережью Земли Мэри Бэрд (здесь тоже увековечено имя жены первооткрывателя) вплоть до Южного полярного круга, а в январе следующего года открыл между 147-м и 145-м градусами западной долготы место уникального скопления айсбергов, рожденных сползающим в море ледником. Их насчитали около восьми тысяч.
Р. Бэрд стал первым внутриконтинентальным зимовщиком Антарктиды. Организовав выносную метеорологическую станцию на поверхности ледникового щита в двухстах километров от станции «Литтл Америка», он решил поселиться там в полном одиночестве (если не считать, что у него была радиосвязь с базой) и провести сравнительные метеорологические наблюдения. Без каких-либо происшествий прошли четыре месяца, но в начале августа Бэрд вызвал спасательную партию, потому что у него отказала вентиляция и он отравился угарным газом. Пришлось не менее двух месяцев выхаживать будущего адмирала, пока он не окреп достаточно для того, чтобы вернуться на базу, покинутую им на самолете в конце марта 1934 года.
Несколько отрядов экспедиции Бэрда на собаках и вездеходах обследовали Землю Мэри Бэрд, плато Рокфеллера, горы Рузвельта, шельфовый ледник Росса. Это гигантская масса льда, площадью более пятисот тысяч квадратных километров, спускающаяся с ледникового купола материка, почти вся находится на плаву. Но первые исследователи ледника это не смогли установить: они полагали, что ледяной поток спускается по уклону дна, сложенного коренными породами.
Бэрд немало полетал в Антарктиде. Летали и другие участники экспедиции. Осмотрено с воздуха полмиллиона квадратных километров. Самое главное, что они установили — Антарктида представляет собой единый материк, а не два или три, как до этого думали. Правда, основание для такого вывода было только одно — точно было установлено, что моря Уэделла и Росса не соединены проливом.
Окончательно этот вопрос решил американский инженер Линкольн Элсуорт, прибывший на базу Бэрда «Литтл Америка» со своим самолетом, купленным на средства отца, чикагского бизнесмена. В ноябре—декабре 1935 года он с пилотом Гербертом Холлик-Кеньоном совершил 12-дневный перелет над ледяным куполом с четырьмя посадками для астрономических измерений координат. Были открыты неизвестные горный хребет Этернити («Вечность»), протянувшийся вдоль восточного края Антарктического полуострова, высокое плато Земля Элсуорта (Линкольн назвал его так в честь своего отца). В горах Элсуорта находится наибольшая вершина Антарктиды — массив Винсон высотой 5140 м над уровнем моря. Погода заставила дважды садиться на лед, в том числе и на шельфовый ледник Росса. И когда 15 декабря достигли базы, там никого уже не было. Элсуорт и Холлик-Кеньон месяц прожили в опустевшем доме, но вскоре их нашел поисковый самолет.
Результаты вроде бы частной поездки Элсуорта в Антарктиду были значительными: обследован Антарктический полуостров и береговая полоса материка длиной 2200 км.
Ричард Бэрд вернулся в Антарктику в 1939 году. Это была трехлетняя экспедиция, сделавшая новые открытия на материке. Среди них — полуостров Бетховена на Земле Александра I. С самолета открыт был Берег Хоббса, на который выходят два больших ледника. Несколько небольших хребтов и выступающих надо льдом отдельных гор-нунатаков и огибающих их ледниковых потоков нанес на карту в своих полетах сам Бэрд.
Пять собачьих упряжек вышли со станции «Литтл Америка» в середине ноября. Двое исследователей, флотский капитан Финн Ронне и Гленн Дайер, двинулись по разным направлениям. Дайер прошел 650 км и открыл высокое плато, получившее его имя, и гору Джексон, высотой более четырех километров над уровнем моря. Ронне исследовал весь ледник Георга VI и залив Ронне на юго-западе Земли Александра I. Три месяца, без одной недели, продолжалось это путешествие двух американцев. Преодолев две тысячи километров пути, они нанесли на карту 320 ранее неизвестных горных вершин.
