767年11月15日，库克从纽芬兰返抵英国，碰巧皇家学会正计划派出考察船前往太平洋协助观测金星凌日的天文现象，以求计算出地球与太阳之间的距离，时年39岁的库克遂在1768年获皇家学会聘用为考察队指挥，并在同年5月25日获擢升为海军上尉。皇家学会原拟派出地理学家亚历山大·道尔林普（Alexander Dalrymple）为考察队指挥，但碍于考察船由海军部提供，而海军部又要求指挥一位由皇家海军军官出任，结果库克成了最合适的人选。库克的考察队在1768年8月25日乘坐HMS奋进号从英格兰普利茅夫出发，向西横越