ジョゼフ・バンクス
その後すぐに、バンクスは、王立協会と王立海軍が計画した、エンデバー号による南太平洋探検航海に、ソランダー、画家シドニー・パーキンソンらとともに、科学班の一員として参加した。この事業の主要な推進者であった海軍大臣サンドウィッチ伯の幼なじみでもあったバンクスは、私費で1万ポンドを拠出した。これは、ジェームズ・クックによる太平洋探検の第一回航海である。エンデバー号はマデイラ諸島を経由して、まずブラジルに向かった。バンクスは同地でブーゲンビリアの最初の科学的記載を行なった他(名前はクックの同時代の好敵手フランス人探検家のブーガンヴィルに因む)、多くの南米の植物を採集した。
続いてタヒチとニュージーランドを経由してオーストラリア東岸に到達し、一行はヨーロッパ人として最初にオーストラリアに上陸を果たし、イギリスによる領有を宣言した。一行が上陸したのは、今日のシドニー近郊のボタニー湾と、クイーンズランドのクックタウン近郊のエンデバー川河口である。後者では、グレートバリアリーフで大破したエンデバー号の修理が7週間行われ、バンクス、ソランダー、ヘルマン・スペーリング(英語版)らは大量の植物標本の収集を行なった。ボタニー(植物学)湾 とは、同地でバンクスらが採集したこれら珍しい植物標本の採集を記念した命名である。ところで、バンクスは離英前にフリーメイソンに参加していたので、ニュージーランドおよびオーストラリアに上陸した最初のフリーメーソンとされている。