המשלחת הקצרה יחסית - ברוס חזר לסקוטלנד במאי 1893 - נכשלה במטרתה העיקרית, וסיפקה הזדמנויות מוגבלות לעבודה מדעית. שום לווייתני אובאלנה לא נמצאו, וכדי לצמצם את הפסדי המשלחת, ניתנה הוראה לטבח המוני בכלבי-ים, להשגת עורות, שמן ושומן. ברוס סלד מן ההרג, מה גם שציפו ממנו להשתתף במעשה. התפוקה המדעית שהושגה במסע הייתה, כדברי ברוס, "תצוגה עלובה". במכתב אל החברה הגאוגרפית המלכותית כתב: "התנהגותו הכללית של האדון (קפטיין פיירוות'ר) הייתה רחוקה מלהתאים לעבודה מדעית". הגישה למפות נשללה מברוס, כך שנבצר ממנו לקבוע מיקום מדויק לתופעות. הוא נדרש לעבוד "בסירות" כשהיה אמור לבצע תצפיות מטאורולוגיות ואחרות, ושום מתקנים מתאימים לא הוקצו לשימושו להכנת הדגימות, שרבות מהן אבדו עקב טיפול רשלני של הצוות. על אף כל זאת, מכתבו לחברה הגאוגרפית מסתיים במילים אלה: "עלי להודות לחברה על הסיוע שהגישה לי במה שהיה, על אף כל המכשלות, ניסיון מאלף ומהנה." במכתב נוסף למיל התווה את שאיפותיו להפליג שוב דרומה, והוסיף: "הטעם שידעתי עורר את רעבוני".
תוך חודשים הגיש הצעות למשלחת מדעית לג'ורג'יה הדרומית, אבל החברה הגאוגרפית המלכותית לא גילתה נכונות לתמוך בתוכניותיו. בראשית 1896 שקל שיתוף פעולה עם הנורווגים הנריק בול וקאשטן בורשקרווינק בניסיון להגיע אל הקוטב הדרומי המגנטי. גם תוכנית זו לא יצאה לפועל.
משלחת ג'קסון-הרמסוורת'.
מספטמבר 1895 עד יוני 1896 עבד ברוס בתחנה המטאורולגית שבפסגכת בן נוויס, שם רכש עוד ניסיון בהליכים מדעיים ובמכשור מטאורולוגי. ביוני 1896, גם הפעם בהמלצת מיל, עזב את משרתו כדי להצטרף למשלחת ג'קסון-הרמסוורת', שהייתה אז בשנתה השלישית באזור הארקטי, בארץ פרנץ יוזף. המשלחת הזאת, בהנהגת פרדריק ג'ורג' ג'קסון ובמימון איל העיתונות אלפרד הרמסוורת', הפליגה מלונדון בשנת 1894. היא עסקה בסקר מפורט של ארכיפלג פרנץ יוזף, שהתגלה, אף כי לא מופה כראוי, במהלך משלחת אוסטרית 20 שנה קודם לכן. משלחתו של ג'קסון קבעה את בסיסה בכף פלורה שעל האי נורת'ברוק, האי הדרומי ביותר בארכיפלג. האספקה הגיעה אליה בביקורים סדירים של ספינת המשלחת "וינדוורד", שבה הפליג ברוס מלונדון ב-9 ביוני 1896.
"וינדוורד" הגיעה לכף פלורה ב-25 ביולי, ושם מצא ברוס, שלקבוצה ממשלחתו של ג'קסון הצטרפו פריטיוף ננסן וחברו היאלמר יוהנסן. שני הנורווגים חיו על הקרח במשך יותר משנה מאז עזבו את ספינתם, פראם לשם צעידה מהירה אל הקוטב הצפוני, ורק מקרה ממוזל היה זה שהביא אותם אל הנקודה המיושבת היחידה בלב אלפי קילומטרים מרובעים של מים ארקטיים. ברוס מזכיר את פגישתו עם ננסן במכתב אל מיל והיכרותו עם הנורווגי הדגול תהיה למקור עתידי של שפע עצות ועידוד.
במהלך השנה שעשה בכף פלורה אסף ברוס כ-700 דגימות זואולוגיות במקרים רבים בתנאים בלתי נוחים עד מאוד. כדברי ג'קסון: "אין זו עבודה נעימה לחטט במים קרים כקרח, כשהטרמומטר עומד על כמה מעלות מתחת לאפס, או לדשדש בקיץ מילין רבים בשלג, דייסת שלג נמסה ובוץ, בחיפוש אחר יצורים חיים, כפי שידוע לי כי מר ברוס עשה לעיתים קרובות." ג'קסון קרא לכף שבקצה הצפוני של האי נורת'ברוק, ב-80° '55 צפון, על שם ברוס. ג'קסון לא היה מרוצה כל כך מגישתו הרכושנית של ברוס כלפי הדגימות שאסף בעצמו, שאותן סירב למסור למשמרת למוזיאון הבריטי יחד עם שאר ממצאי המשלחת. "הנטייה הזאת לשחצנות מדעית", והעדר טקט במגעיו הבין-אישיים, היו איתותים מוקדמים לפגמי אופי, שיעמדו לו לרועץ בהמשך חייו.
מסעות ארקטיים.
בשובו מארץ פרנץ יוזף בשנת 1897, עבד ברוס באדינבורו כעוזר למורו לשעבר, ג'ון ארתור תומסון, וקיבל עליו מחדש את משרתו במצפה בן נוויס. במרץ 1898 קיבל הצעה להצטרף לרס"ן אנדרו קוטס במסע ציד בים הארקטי סביב נוביה זמליה ושפיצברגן ביאכטה הפרטית "בלנקתרה" (1867). הצעה זו הובאה תחילה לפני מיל, שלא יכול היה לקבל חופשה מן החברה הגאוגרפית, ואז הוצעה שוב לברוס, כתחליף. אנדרו קואטס היה בן למשפחת קואטס, יצרני החוטים, שייסד את מצפה קוטס בפייזלי, רנפרושייר. ברוס הצטרף ל"בלנקתרה" בטרומסה שבנורווגיה במאי 1898, למסע שיוט שחקר את ים ברנטס, האיים הכפולים של נוביה זמליה והאי קולגוייב, לפני שחזר לווארדה בצפון-מזרח נורווגיה להצטייד מחדש למסע לשפיצברגן. במכתב אל מיל דיווח ברוס: "זהו שיט צרוף ביאכטה והחיים עתירי מותרות". אבל עבודתו המדעית התנהלה ללא מכשולים: "קיימתי תצפיות בנות 4 שעות במטאורולוגיה וטמפרטורה של פני הים [...] בחנתי את המליחות בהידרומטר בוכאנן; רשתות הגרירה שלי [...] פועלות כמעט ללא הפסקה".
"בלנקתרה" הפליגה לשפיצברגן, אבל הקרח חסם את דרכה והיא חזרה לטרומסה. כאן פגשה את ספינת המחקר "הנסיכה אליסה", שנבנתה בתכנון מיוחד בהזמנת אלבר השני, נסיך מונקו, אוקיינוגראף מוביל בתחומו. ברוס שש ושמח כשהנסיך הזמין אותו להצטרף ל"נסיכה אליס" בסקר ההידרוגרפי שלו סביב שפיצברגן. הספינה הפליגה צפונה לאורך החוף המערבי של האי הראשי בקבוצת שפיצברגן, וביקרה באדוונטפיורדן ובזמרנבורג בצפון. בשלבים המאוחרים של המסע מונה ברוס לאחראי על התצפיות המדעיות של השיט.
בקיץ הבא הוזמן ברוס להצטרף לנסיך אלברט לעוד שיוט אוקיינוגרפי לשפיצברגן. בראודפיורדן, בקו רוחב 80° צפון, העפיל ברוס אל הפסגה הגבוהה ביותר באזור, שהנסיך נתן לה את השם "בן נוויס", לכבודו. כש"הנסיכה אליס" עלתה על שרטון על סלע שקוע ונראה היה שנתקעה שם, הורה הנסיך אלברט לברוס להיכון למחנה חורף, מחשש שלא תהיה אפשרות למלט את הספינה מן השרטון. למרבה המזל, השתחררה הספינה ויכלה לחזור לטרומסה לתיקונים.
נישואים וחיי משפחה.
לא ידוע בוודאות היכן עבד ברוס לאחר שובו משפיצברגן בסתיו 1899. בכל חייו עסק רק לעיתים נדירות בעבודה קבועה במשכורת סדירה, ובדרך כלל הסתמך על תמיכת פטרונים או על קשרים רבי-השפעה למציאת משרות זמניות. בראשית 1901 נשא לאישה את ג'סי מקנזי, אחות במקצועה.
בשנת 1907 השתקע הזוג ברוס בבית באדינבורו. לביתם קראו בשם "אנטארקטיקה". בנם, איליום אלאסטר, נולד באפריל 1902 ושבע שנים אחר כך נולדה בתם, שילה מקנזי. במהלך שנים אלה ייסד ברוס את מועדון הסקי הסקוטי והיה לנשיאו הראשון. כמו כן היה שותף לייסוד גן החיות של אדינבורו.
הבחירה של ברוס בחיים של חוקר ארצות, מקורות ההכנסה הלא-יציבים שלו והיעדרויותיו התכופות למשכי זמן ארוכים, היו אחראים למתחים קשים בחיי הנישואים, ובני הזוג נפרדו בסביבות 1916. עם זאת, הם המשיכו לחיות באותו בית עד מותו של ברוס. איליום היה לקצין בצי הסוחר, ועם הזמן היה לרב חובל של ספינת מחקר, שנשאה במקרה את השם "סקוטיה".
המשלחת הסקוטית הלאומית לאנטארקטיקה.
מחלוקת עם מרקהם.
ב-15 במרץ 1899 כתב ברוס אל סר קלמנטס מרקהם, נשיא החברה הגאוגרפית המלכותית, להציע את עצמו לסגל המדעי של המשלחת הלאומית לאנטארקטיקה, שהייתה אז בשלבי התכנון הראשונים. תשובתו של מרקהם הייתה אישור קבלה בלתי מתחייב בן שורה אחת, שלאחריו לא שמע ברוס דבר למשך שנה. אז נאמר לו, בעקיפין, לפנות לקבלת משרה של עוזר מדעי. ב-21 במרץ 1900 הזכיר ברוס למרקהם את פנייתו שנה קודם לכן, והמשיך וכתב, "יש לי מקום לקוות, שאוכל לגייס מימון מספיק שבאמצעותו אוכל להוציא ספינה בריטית שנייה". בעקבות מכתב זה פנה שוב כמה ימים אחר כך ודיווח, כי המימון לספינה שנייה מובטח עכשיו, תזכורת ראשונה מפורשת ל"משלחת סקוטית". מידע זה הבהיל את מרקהם, שענה בכעס: "פעולה כזאת תפגע ביותר במשלחת [...] אין כל צורך בספינה שנייה; [...] אינני יודע מה הסיבה להתחיל ביריבות זדונית זאת". ברוס ענה מיד, הכחיש יריבות וטען: "אם ידידי מוכנים לתת לי כסף להגשמת תוכניותי, אינני רואה מדוע עלי להימנע מלקבל אותו [...] יש כמה הטוענים, שספינה שנייה רצויה ביותר". מרקהם, שהתשובה לא הניחה את דעתו, ענה לו: "הואיל ואני עושה כמיטב יכולתי להביא למינויך (למשלחת הלאומית לאנטארקטיקה), הייתה לי זכות לחשוב, שלא תנקוט בצעד כזה [...] לפחות לא בלי להיוועץ בי". הוא המשיך: "אתה מוכן להטיל מום במשלחת הלאומית [...] כדי לקדם תוכנית משלך".
ברוס ענה בתשובה רשמית, ואמר כי המימון שגייס בסקוטלנד לא היה ניתן לו לשום מיזם אחר. לא הייתה עוד תכתובת נוספת בין השניים, מעבר למסר פייסני קצר ממרקהם, בפברואר 1901, שבו נאמר "אני יכול לראות עכשיו את הדברים מנקודת ראותך, ואני מאחל לך הצלחה" - גישה שלא עלתה בקנה אחד, לכאורה, עם יחסו של מרקהם כלפי המשלחת הסקוטית לאחר זמן.
מסע ה"סקוטיה".
בעזרת תמיכה כספית ממשפחת קואטס, רכש ברוס ספינה נורווגית לציד לווייתנים, שאותה היסב לספינת מחקר מצוידת במלואה לחקר אנטארקטיקה ושינה את שמה ל"סקוטיה". ברוס יצא במגבית למען המשלחת, שגם לאחר תמיכת משפחת קואטס נזקקה לגיבוי כספי נוסף ולתרומות מצרכים מאנשי עסקים. את התרומות ביקש להפנות לגזברי המשלחת, בהם קואטס. לאחר זאת שכר אנשי צוות וסגל מדעי, כולם סקוטים. "סקוטיה" הפליגה לדרכה מטרון ב-2 בנובמבר 1902 כששפניה דרומה לעבר אנטארקטיקה, שם התכוון ברוס להקים בסיס למגורי חורף ברביע של ים ודל, "סמוך לקוטב הדרומי ככל שיהיה הדבר מעשי". ב-22 בפברואר הגיעה הספינה אל 70°, '25 דרום, אך לא יכלה להמשיך בגלל קרח כבד. היא נסוגה אל האי לורי בשרשרת איי אורקני הדרומיים, ושם חרפה. תחנה מטאורולוגית, "בית אומונד" שמה, הוקמה שם כחלק מתוכנית מלאה של עבודה מדעית.