Cooks bedrifter som oppdager og sjømann er så betydelige og verdifulle at man kan sammenligne ham med de store nautiske oppdagerne Christoffer Columbus, Vasco da Gama, Ferdinand Magellan og Abel Tasman. Hans evner innenfor matematikk, navigasjon og kartografi var helt usedvanlige. Ved å benytte astronomiske målinger revolusjonerte han sin tids navigasjonsmetoder. Vi skylder ham fastsettelsen av New Zealand og Ny-Guinea som øyer, utforskingen av Australias østkyst, oppdagelsen av flere Sydhavsøyer, deriblant Ny-Caledonia og Hawaii, utforskingen av Nord-Amerikas vestkyst fra 44-77° nordlig breddegrad og endelig eliminering av det hypotetiske Terra Australis. Han fullførte så å si utforskingen av jordens hydrografi (kartlegging av havet).