后随即作环岛航行，虽然他证实了纽西兰不是传说中的南方大陆，但却因此成为历来首位还绕纽西兰航行的航海家。除此之外，他还得以绘制纽西兰全域的海岸线，制成的地图相当准确，只有些微的错误。探索纽西兰期间，经库克命名的地方众多，当中包括波特兰岛、贫穷湾、丰盛湾、霍克湾、水星湾和南阿尔卑斯山脉等地。库克证实了分隔开纽西兰北岛与南岛的库克海崃并不是前人所以为的海湾。不过，库克驶经纽西兰最南端的时候，却把那里的岛屿误认为是接壤南岛的一个海岬，并将之命名为「南岬」，这处地方即为后人所知的斯图尔特岛。库克一行在纽西兰五个多