В декабре 1861 г. Стюарт в третий раз выступил на север, достиг озера Вудс и нашел путь к морю севернее р. Ньюкасл-Крик через заросли кустарника (скрзб), которые раньше казались ему непроходимыми, — по Бердем-Крику, небольшому южному притоку р. Ропер. От Ропера он двинулся на северо-запад до р. Аделейд и по ней вышел к заливу Ван-Димен в конце июля 1862 г., совершив второе меридиональное пересечение Австралии. Его маршрут вскоре был использован — с небольшими отклонениями в обе стороны — для прокладки трансавстралийского телеграфа. С законной гордостью Стюарт писал, что он провел целым и невредимым весь свой отряд от моря до моря. Сильно, конечно, преувеличивая, он восхвалял Северную Австралию как «самую чудесную местность, которую когда-либо видел человек». Его последняя экспедиция имела и большое сельскохозяйственное значение. Она выяснила, что в некоторых внутренних районах Северной Австралии имеются обширные пространства, которые могут быть использованы скотоводами.

Совершенно неисследованными оставались западные внутренние области Австралии. «Штурм» этих глубинных районов начался в 1869 г. с запада. Офицер-съемщик Джон Форрест вышел в середине апреля из Перта во главе небольшого хорошо вооруженного конного отряда. Пройдя в общем на северо-восток почти 2 тыс. км (из них около тысячи по неисследованной местности) через пустынную область Центральной Австралии с многочисленными солеными озерами и отдельно стоящими холмами, Форрест в начале июля достиг почти 123° в.д. у 29° ю.ш. Оттуда он повернул назад. Из обнаруженных им соленых озер три оказались сравнительно крупными — Барли, Солт-Лейкс и Монгер.

Другие исследователи продолжили «штурм» от линии трансавстралийского телеграфа: они шли от Аделаиды к одной из станций в центре материка, а затем проникали в пустыни в западном направлении. Летом 1872/73 г. Эрнест Джайлс и Уильям Госс, продвигаясь на лошадях по параллели 24° ю.ш., открыли хребет Джордж-Гиле (у 132° в.д.), а к юго-западу от него — пересыхающее соленое озеро Амадиес. Джайлс пытался пройти и дальше, но остановился перед песчаной пустыней. Летом 1873/74 г. Джайлс, Госс и Альфред Гибсон на лошадях отправились от телеграфа на запад по 26-й параллели и открыли хребет Масгрейв (длина около 200 км) с вершиной 1440 м (у 131°30' в.д.). Оттуда они проследовали на северо-запад и проникли до 125° в.д., открыв на пути хребет Петерман (длина 180 км, вершина 1219 м), и песчаную пустыню Гибсона, где А. Гибсон погиб, отыскивая воду.

В середине 1873 г. Питер Уорбертон, ранее (в 1856 г.) исследовавший озеро Торренс, прошел от хр. Макдоннелл до верховьев Стерт-Крика (у 20° ю.ш.), а оттуда повернул на запад. Уорбертон впервые пересек Большую Песчаную пустыню; вышел он к верховьям р. Де-Грей. Затем он пересек верховья ряда криков и закончил путь у залива Никол (20°30' ю.ш.).

Д. Форрест остался верен «своему» направлению. Осенью (в апреле) 1874 г. он поднялся по долине р. Мерчисон, найдя ее вполне пригодной для скотоводства, повернул на восток и шел через полупустыни между 25—26° ю.ш. от одного пересыхающего источника к другому, через цепь соленых озер: зимой (в августе) он пересек полосу пустынь случайно в самом узком ее месте — между пустынями Гибсона и Большой Викторией — и достиг хр. Масгрейв, а от него спустился по долине р. Алберги до линии телеграфа (в конце сентября). Форрест часто поднимался на ближайшие от линии маршрута холмы и осматривал местность к северу и югу. По его наблюдениям, в обе стороны, насколько хватало глаз, простиралась плоская, иногда слабо волнистая страна с песчаными холмами, проросшими злаком спинифекс; иногда это был просто океан спинифекса. Он пришел к выводу, что исследованные им внутренние области Западной Австралии совершенно не пригодны для европейской колонизации.

В 1875 г. Э. Джайлс, держась приблизительно 30-й параллели, проник от линии телеграфа на запад, в пустыню Большая Виктория (название дано им), и пересек ее; пройдя затем через цепь пересыхающих озер, он у озера Мур (117°30' в.д.) повернул на юго-запад к Индийскому океану у Перта. Оттуда Джайлс в январе 1876 г. направился на север, к верховьям Ашбертона, а от 24° ю.ш. двинулся к центру материка и, придерживаясь в основном 24-й параллели, пересек с запада на восток пустыню Гибсон, перед которой он отступил в 1874 г. Его выводы относительно природы внутренних областей Западной Австралии в общем совпадали с мнением Джона Форреста. В 1875—1876 гг. Джайлс проделал верхом более 8000 км. Он был автором пяти книг, включая «Географические путешествия в Австралии» (1875 г.), «Дневник забытой экспедиции» (1880 г.) а двухтомной «Австралия, дважды пересеченная…» (1889 г.).

Таким образом, с 1872 по 1876 г. была открыта и пересечена несколькими маршрутами гигантская пустынная полоса между 20—30° ю.ш., которую условно делят на три пустыни: Большую Песчаную (на севере), Гибсона (в центре), Большую Викторию (на юге). После этого во Внутренней Австралии остались неисследованными только сравнительно небольшие «белые пятна», ликвидированные в XX в.

Благодаря усилиям многих экспедиций удалось развеять три главных мифа, в значительной степени определивших ход открытия и изучения Австралии. Первым было опровергнуто мнение о наличии меридионального пролива, якобы делящего весь континент на две половины. Затем настала очередь исчезнуть легенде о гигантской реке. И наконец, выяснилось, что в центре Австралии не существует внутреннего моря или озера. Впрочем, вместо этого мифического водоема были открыты подземные озера и даже море пресной воды.

Начало исследованию австралийских артезианских бассейнов положил метеоролог Генри Рассел, с 1869 г. изучавший бассейн Дарлинга. В 1878 г. Ральф Тейт обнаружил артезианские воды в районе озера Эйр. Тогда Рассел в августе 1879 г. выступил со статьей. В ней он доказывал, что артезианский бассейн на территории Нового Южного Уэльса простирается западнее водораздельных гор от р. Лаклан на север до р. Думерик, т. е. до границы с Квинслендом.

В 1895 г. геолог Эдуард Питмен приурочил подземные водоносные пласты к триасовым пористым песчаникам, распространенным в заторной части Нового Южного Уэльса в полосе шириной до 700 км. К 1914 г. Питмен оконтурил весь Большой Артезианский Бассейн и дал его характеристику в книге «Большой Австралийский Артезианский Бассейн и источники его вод». Бассейн простирается от залива Карпентария на юг на 2000 км, ширина его 700—1800 км, площадь более 1700 тыс. км² (второй в мире — после Западно-Сибирского).

В 30-х гг. XIX в. у северо-восточных берегов Австралии работал английский военный моряк и гидрограф Френсис Прайс Блеквуд. В 1842 г. он вернулся в эти воды капитаном корабля «Флай». Более двух лет Блеквуд руководил гидрографическими работами в западной, усеянной рифами полосе Кораллового моря, между материком и Большим Барьерным рифом, исследовал этот риф на всем его протяжении, отыскивая наиболее безопасные проходы между его частями. Он впервые нанес на точную карту у Южного тропика широкий пролив Каприкорн, окаймляющие его рифы, в том числе о-ва Каприкорн и рифы Суэйн, у 21º ю.ш. — о-ва Камберленд, между 16°40' и 9°20' ю.ш. — внешнюю (восточную) линию рифов на протяжении более 900 км, до южного берега Новой Гвинеи. Участник экспедиции геолог Джозеф Бит Джюкс составил первое научное описание Большого Барьерного рифа (опубликованное в 1847 г.).

В начале 1845 г., пройдя Северо-Восточным проходом в залив Папуа, Блеквуд впервые описал этот залив, причем открыл эстуарий большой р. Флай. названной так в честь его корабля. Оттуда Блеквуд прошел через Торресов пролив и Арафурское море к северо-австралийскому п-ову Коберг, доставил из Порт-Эссингтона в Сингапур команду двух кораблей (70 человек), потерпевших крушение в Торресовом проливе, перешел в Сидней и в конце 1845 г. вернулся в Англию.