Ketchum returnerte til Antarktis igjen som Deputy Commander under Operation Deep Freeze I og II fra 1. februar 1955 til 22. mars 1957. Han var ansvarlig for forberedelser og gjennomføring av planene for de to antarktiske ekspedisjonene. Dette omfattet planer, etablering og gjennomføring av syv baser spredt over et stort område, opprettet for å forsyne det amerikanske antarktiske program for Det internasjonale geofysiske år.