年1月26日第三度驶入南极圈，并于1月30日成功驶至南纬71度10分离南极洲不远的海域，成为整个18世纪中航海家所到过最南的地方。可是，未有找到南极洲的库克在这时却因为天气环境恶劣而决定折返，使寻找神秘大陆的希望落空。此后，库克决定待在太平洋地区，以便南半球夏天来临的时候可以再度南下探索。这个时期的库克游走于大洋洲多处地方，他在1774年2月到访复活节岛后，旋于3月转到马克萨斯群岛，以及在4月重返社会群岛和大溪地。6月，库克成为首位发现纽埃的西方航海家，他虽然多次尝试登岸，但均被岛上怀有敌意的岛民阻止，