På ekspedisjonen som seilte ut i 1499 deltok også Amerigo Vespucci. Ekspedisjonen nådde med hjelp av Juan de la Cosa Paria-bukta, som første gang var blitt besøkt av Columbus på hans tredje ekspedisjon året før. Columbus hadde en svevende forestilling om at han hadde kommet til Paradis i sine dagbøker, og han trakk ingen konklusjoner av at de krysset store mengder med utstrømmende ferskvann fra munningen av elva som senere fikk navnet Orinoco. De la Cosa, som hadde deltatt på denne ekspedisjonen, ante nok at det var noe mer håndfast som lå og ventet på å bli oppdaget, og ledet derfor ekspedisjonen dit. Han fikk rett. Ekspedisjonen utforsket nye kyster både øst og vest for munningen av Orinoco, langs kysten av Guyana og vest for Paria. Videre vestover oppdaget de en stor bukt som de gav navnet Venezuela, ettersom flere landsbyer langs kysten i bukta sto på påler ut i vannet, slik at det minnet om bebyggelsen i Venezia. Fortsatt heter bukta Venezuela-bukta, og har siden gitt navn til landet Venezuela. Deretter oppdaget de Guajirahalvøya, og rundet den, før de seilte nord til Santo Domingo. Ekspedisjonen fant lite av verdier, men kompenserte med å fange indianere de senere solgte som slaver på Hispaniola. I Santo Domingo møtte de en svært misfornøyd Columbus,som ikke aksepterte at hans monopol på ekspedisjoner til Den Nye Verden var opphevet. Det sies det kom til direkte håndgemeng på havna.