Pada Maret 1874 mereka berada di Australia, Selandia Baru beberapa bulan kemudian, lalu berlayar ke pulau-pulau Polinesia yang tersebar dan melakukan perjalanan memutar mengelilingi Asia Tenggara.
Hampir setahun kemudian kapal itu berlabuh di Yokohama di Jepang. Challenger kemudian mengelilingi pulau-pulau di seberang Pasifik dan perairan pesisir Amerika Selatan sebelum berlayar di sekitar Cape Horn pada Januari 1876. Setelah lima bulan menjelajahi berbagai bagian Atlantik, mereka kembali ke rumah pada Mei 1876.
Mereka tiba, dengan hanya sekitar 140 awaknya. Kematian dan desersi telah memakan korban.
Kru Challenger sesumbar bahwa mereka telah mengunjungi setiap benua kecuali Antartika. Suhu dan kondisi laut yang ekstrim menjadi ujian, bahkan sampai hari ini.
"Saya mencoba membayangkan bagaimana orang-orang ini bisa berhasil tanpa kain berteknologi tinggi dan hal-hal lain untuk menghangatkan badan," kata Hardy, veteran Angkatan Laut AS.
"Personel angkatan laut seringkali mencandai para ilmuwan, yang beberapa di antaranya memang pernah berlayar, tetapi sisanya tidak punya banyak pengalaman. Para pelaut mengolok-olok ilmuwan karena tidak tahu istilah untuk barang-barang di kapal. Segera setelah meninggalkan pelabuhan, cuaca buruk datang. Perwira angkatan laut berkata 'Oh bagus ini untuk memastikan semuanya sudah siap', tapi semua ilmuwan berlindung di kamar dan tidak muncul lagi sampai cuaca membaik."
Para pria ilmuwan dan perwira angkatan laut mendominasi catatan. Jauh lebih sulit menemukan suara para pelaut biasa, kata Hardy. Surat asisten pelayan, Matkin, mungkin merupakan catatan terbaik.
"Dia banyak menceritakan anekdot yang menunjukkan bahwa para kru kurang tertarik dengan pelayaran ini," katanya. "Coba, orang-orang ini mengeruk banyak sekali lumpur dari dasar laut dan membuangnya ke dek. Lalu para pelaut harus melakukan semua pekerjaan manual dan kemudian membersihkan semuanya."
Pada bulan Maret 1875, penemuan paling mengagetkan terjadi secara tidak sengaja. Di dekat Guam, kru melakukan sounding rutin. Kapal itu kebetulan berada di atas apa yang sekarang kita sebut sebagai Palung Mariana, saluran luas di antara dua lempeng tektonik yang membentang hampir 2.560 km.