Почти по следам Ливингстона в 1853 г. из миссии Куруман в северо-восточном направлении продвинулся английский торговец и охотник Джеймс Чепмен. На севере Калахари (у 19° ю.ш.) он обнаружил многочисленные мелкие озера с пресной и солоноватой водой и солончаки. Ему впервые удалось выяснить форму этой крупной (около 40 тыс. км²) бессточной впадины Макарикари. Оттуда Чепмен прошел вверх по теряющейся в солончаках р. Ботлетле и установил, что она представляет собой сток озера Нгами. Повернув на запад, он пересек Калахари и в 1855 г. закончил путешествие на побережье Атлантики, близ Южного тропика.

Став консулом, Ливингстон отказался от скучной миссионерской деятельности и занялся научно-исследовательской работой. Он сознательно поставил ее на службу колониальной экспансии Великобритании, так как ошибочно полагал, что при британском господстве прекратятся истребительные межплеменные войны и охота за рабами, а проникновение английского капитала в Африку расценивал как прогресс. В мае 1858 г. он с женой, сыном и братом, Чарлзом Ливингстоном, приехал в Восточную Африку. В начале 1859 г. он исследовал низовья Замбези и ее северный приток Шире, открыв ряд порогов и водопад Мерчисон, а в апреле в бассейне этой реки обнаружил и описал озеро Ширва. Оттуда в сентябре он прошел к южному берегу озера Ньяса и выяснил, что оно имеет глубину более 200 м (по последним данным до 706 м). В сентябре 1861 г. Ливингстон повторил посещение озера и прошел по западному берегу примерно до 11° ю.ш., а Ч. Ливингстон на лодке вдоль того же побережья достиг 11°20' ю.ш. Далее на север проникнуть не удалось — помешали враждебное отношение приозерных жителей и начавшийся период штормов. По результатам съемки Ливингстон составил первую сравнительно верную карту Ньясы: водоем вытянулся почти по меридиану на 400 км (истинная длина оказалась значительно больше — 580 км).

Мери Моффет-Ливингстон, болевшая тропической малярией, умерла на Замбези 27 апреля 1862 г. «Ночью сколотили гроб, на другой день под ветвями большого баобаба вырыли могилу, и маленькая группа сочувствующих соотечественников помогла убитому горем мужу похоронить покойницу» (Ч. Ливингстон). Братья Ливингстоны продолжали путешествие до конца 1863 г. и выяснили: отвесные берега озера, казавшиеся горами, в действительности представляют собой края высоких плоскогорий. Итак, верно описав впадину Ньясы, они продолжили открытие и изучение Восточно-Африканской зоны разломов — гигантской меридиональной системы сбросовых впадин. Вернувшись в Англию, они в 1865 г. выпустили книгу «Рассказ об экспедиции на Замбези и ее притоки и об открытии озер Ширва и Ньяса в 1858–1864 гг.».

В 1866 г. Д. Ливингстон высадился на берег Восточной Африки против Занзибара и в апреле прошел на юг до устья р. Рувумы. Оттуда он повернул на запад, вверх по реке, и от ее верховьев вышел к Ньясе. Обогнув озеро с юга и запада, он в начале апреля 1867 г. достиг южного побережья Танганьики, а в 1868 г. обследовал западный берег этого озера. Много лет Ливингстон болел малярией и к этому времени так ослабел и исхудал, что «превратился в мешок с костями», и большую часть пути его пришлось нести на койке. Тем не менее он продолжал исследование и к юго-западу от Танганьики в июле открыл озеро Бангвеулу (площадь его в зависимости от сезона от 4 до 15 тыс. км²), а за ним — текущую на север через ряд озер р. Луалабу. Он не представлял себе ясно, к какой системе — Нила или Конго — принадлежит эта большая река, и не мог заняться таким сложным вопросом: его самочувствие заметно ухудшилось. Он установил лишь, что могучий поток движется на север, но располагается на высоте около 600 м. Такое низкое гипсометрическое положение Луалабы склоняло его к мысли, что она «в конце концов» может оказаться р. Конго. Повернув обратно к Танганьике, он перешел на лодке с западного берега на восточный, в поселок Уджиджи, и в октябре 1871 г. остановился там для отдыха и лечения.

В Европе и Америке уже несколько лет не знали, где находится Ливингстон и жив ли он.

В Уджиджи и отыскал его Генри Стэнли. Вместе с ним тяжело больной Ливингстон в конце 1871 г. обследовал северный угол Танганьики и убедился, что озеро не имеет стока к северу, следовательно, не является истоком Нила, как раньше предполагали. Он отказался вернуться со Стэнли в Европу, так как хотел закончить исследование Луалабы, мысль о которой не давала ему покоя. Через Стэнли он переслал в Лондон дневники и другие материалы. В 1873 г. он снова отправился к Луалабе и по дороге остановился в поселке Читамбо, к югу от озера Бангвеулу. Утром 1 мая 1873 г. слуги Ливингстона нашли его мертвым в хижине, на полу у койки. Верные товарищи-африканцы перенесли на носилках его забальзамированные останки почти за 1500 км до моря. Из Занзибара его доставили в Лондон и погребли в Вестминстерском аббатстве — усыпальнице королей и выдающихся людей Англии. Его дневники под названием «Последнее путешествие Давида Ливингстона» опубликованы в Лондоне в 1874 г.

Ливингстон постоянно до конца своей жизни вел борьбу с торговлей рабами. Он был убежденным гуманистом, однако и к нему относятся справедливые слова Э. Реклю относительно «носителей христианской культуры» XIX—XX вв.: «…европеец, даже такой, который любит туземцев и умеет заставить их полюбить его, есть в известном смысле их враг; он прокладывает дорогу преемникам менее бескорыстным… даже сам того не желая, он приводит за собой купцов и солдат…»

Верни Ловетт Камерон, английский военный моряк и полиглот, посланный в 1872 г. в Восточную Африку на помощь Ливингстону, высадился в феврале 1873 г. на берег материка в Багамойо (против Занзибара). В марте он выступил на запад с небольшим отрядом, в состав которого вошел Бидал Вади Асман — проводник экспедиций Ливингстона и Г. Стэнли. В конце октября Камерой встретил спутников Д. Ливингстона с его телом, решил продолжить путь на запад и в середине февраля 1874 г., пройдя беспредельную равнину с редкими холмами, вышел к Танганьике у поселка Уджиджи.

Обход озера на лодках вдоль восточного побережья Камерон начал через месяц и от 6° ю.ш. стал первопроходцем — далее к югу простирались неведомые берега, у 8º превратившиеся в отвесные утесы. Обогнув озеро с юга, он положил начало открытию гор Митумба, а в начале мая обнаружил р. Лукуга — сток Танганьики на запад. Вернувшись в Уджиджи, откуда начался его поход длиной 1 тыс. км, Камерон пришел к верному выводу о сбросовом происхождении озерной впадины. По его съемке Танганьика, в которую, как он выяснил, впадает около ста рек, а вытекает лишь одна, протягивается на 720 км (истинная длина около 650 км).

Вновь вернувшись к Лукуге, Камерон направился на северо-запад через холмистую страну, поросшую высокой травой и орошаемую многочисленными притоками Лвамы (система Луалабы). В начале августа он вышел к Луалабе. желтому потоку с сильным и быстрым течением, и проследил реку до 4° ю.ш., т. е. менее чем на 100 км. По его подсчету, Луалаба несла в пять раз больше воды, чем Нил на той же широте. И Камерон правильно решил, что эта река не связана с Нилом, а относится к системе Конго.

Здесь Камерон вынужден был изменить намеченный ранее маршрут, так как вызвал против себя подозрение у влиятельных арабов-работорговцев и боялся за свою жизнь. От Луалабы в конце августа он повернул на юго-запад в совершенно еще не изученную область: по плоскому плато на север текли два значительных потока — Луалаба и открытая им Ломами. Камерон прошел на юг по их междуречью, проследив лишь небольшой отрезок течения Ломами, и в ноябре добрался к верховьям Луалабы у 8° ю.ш. Здесь по расспросам он нанес на карту два озера (Кабамба и Кисале), сильно преувеличив их размеры, — на озера его не пустили. Оттуда он повернул на юго-запад и с длительными остановками за восемь месяцев пересек плоскую, лесистую, обильную водой страну. В конце июля 1875 г. Камерон достиг истоков р. Лубилаш и точно определил положение начала р. Лулвы, верно связав все пройденные отрядом реки с бассейном Конго. Он также правильно указал, что чуть восточнее Лулвы зарождается р. Замбези.