Kesällä 1899 ruvettiin Englannissa valmistelemaan suurta hallituksen kannattamaa retkikuntaa, jota varten rakennettiin vankka tamminen laiva, sekä purjeilla että höyryn voimalla kulkeva. Suuri osa tämän laivan rungosta oli aivan vapaa magneettisista metalleista, jotta hienompiakin magneettisia havainnoita saatettiin merellä toimittaa. Retkikunnan johtajaksi määrättiin kapteeni R.F. Scott, tieteihin hyvin perehtynyt meriupseeri, ja muut upseerit ja koko miehistö valittiin sotalaivastosta. Retkikunnan tieteellisistä apuvoimista osa oli siviilimiehiä, osan tieteellisistä töistä suorittivat meriupseerit.
Elokuussa 1901 »Discovery» lähti matkalleen, kulkien ensin Uuteen Seelantiin, josta matka vuoden lopulla suunnattiin Etelä-Jäämerelle. Viikossa se kulki ahtojäävyöhykkeen läpi, joka sulkee Ross-meren, ja poikkesi Kap Adaressa ja edelleen monessa muussakin kohdassa Viktorian maan rannikolla. Tammikuun lopulla osa retkikunnan jäsenistä vietiin maihin Terror-vuoren juurelle, laivan itse jatkaessa matkaa Barrier-jäätikön reunaa itää kohti aina sen maan luo, jonka Ross oli sen itäpäässä nähnyt ja jonka Scott nyt nimitti »Kuningas Edward VII:nnen maaksi». Paljaat kalliot, jotka kohosivat lumen alta näkyviin, selvästi osoittivat, että otaksuttu maa todella oli maata. Eräässä kohdassa, jossa jäämuuri oli aivan matala, vietiin asemailmapallo maihin ja siitä tähystettiin maan laatua etelää kohti ja samalla tehtiin valmisteleva rekiretki pitkin jäätikön aaltoilevaa pintaa. »Discovery» sitten palasi Erebus- ja Terror-vuorien luo ja laski niiden ja merenrrannan väliseen salmeen. Rossin nimittämään McMurdon lahteen, joka näytti suovan talveksi hyvän suojan. Rannalle pystytettiin majat ja monta pientä retkeä tehtiin ympäristöön, jotka Ross oli vain mereltä näkemänsä mukaan kartoittanut, suureksi osaksi väärin. Eräänä päivänä lumimyrsky yllätti osaston, joka kulki mereen jyrkästi päättyvän kaltevan lumikentän poikki, ja yksi merimiehistä putosi jyrkänteen reunalta mereen ja hukkui.
Huhtikuussa 1902 alkoivat ankarat pakkaset, vaikkei lämpömittari laskenutkaan alle -40°C, ja ankaria myrskyjä raivosi, mutta talven vietto oli niin hyvin järjestetty, että se kului hauskasti tasaisessa työssä. Keripukki tosin alkoi näyttää hampaitaan, mutta se voitettiin. Keväällä, s.o. syyskuun alussa, alkoivat rekiretket. Aluksi vietiin varastoita joka suunnalle.
Barrier-jäätikköä etelään.
Marraskuussa Scott Shackletonin ja erään kolmannen seurassa lähti tunkeutumaan Barrierin pintaa etelää kohti. Pitkin matkaa jätettiin ruokavarastoja, »depoteja», paluumatkan varalle, mutta matka edistyi hitaasti, kun se oli kuormain raskauden vuoksi kuljettava moneen kertaan. Oikealla kädellä näkyi toisin paikoin korkea vuorijono, joka oli Viktorianmaan alppien suoranaista jatkoa, mutta sitä oli mahdoton saavuttaa, sillä lähempänä vuoriston juurta jäätikön pinta oli täynnään vaarallisia halkeamia ja se oli muutenkin epätasaista. Nähtiin korkeita kukkuloita, joista korkeimman huippu kohosi noin 4,600 metriä merestä. Se sai nimeksi Mount Markham. 59 päivää retkellä oltuaan Scott tovereineen oli päässyt 608 kilometrin päähän navasta. Suurin osa koirista oli joko menetetty tai uupunut ja ravintoaineet oli kulutettu niin vähiin, että niillä hädin tuskin annoksia vähentäen päästiin takaisin leiriin, jos jokainen välille jätetty varasto löydettiin. Paluunmatkalla ei koirista ollut sanottavasti mitään apua ja sää oli sangen huonoa. Shackletonin voimat loppuivat, niin että hän tuskin saattoi tyhjänä kulkea, Scottin ja Wilsonin oli vedettävä reet. 34 päivässä kuljettiin sama matka takaisin sankarillisten ponnistusten jälkeen ja helmik. 3 p. 1903 uupunut joukko saapui takaisin McMurdon salmeen. Tällä retkellä saatiin hyvä yleiskäsitys Barrier-jäätikön luonteesta ja vuoristosta, joka sen länsireunaa kulkee etelää kohti.
Jääylänkö.
Kaksi miestä oli sillä aikaa erästä jäävirtaa pitkin noussut McMurdon salmesta länteen olevan vuoriston päälle ja siellä tavannut 2,700 metriä korkean jääylängön. Kuljettuaan yli 200 kilometriä laivalta he palasivat takaisin. Monta pienempääkin retkeä oli tehty ja koottu paljon arvokkaita geologisia ja luonnontieteellisiä esineitä ja kaiken aikaa toimitettu säännölliset ilmatieteelliset ja magneettiset asemahavainnot.
Tammikuun lopulla 1903 saapui McMurdon salmeen kotimaasta lähetetty muonalaiva, mutta kun jää ei ollutkaan sinä vuonna lähtenyt salmesta, niin täytyi sen purkaa kuormansa lähes kahden penikulman päähän jäälle, josta se reillä kuljetettiin retkikunnan asemalle. Muonalaiva tämän jälkeen palasi takaisin ja sen keralla luutnantti Shackleton, jonka sijalle astui uusi mies. »Discovery» jäi paikoilleen vielä toiseksi vuodeksi ja uutteraan käytti retkikunta hyväkseen täten saamaansa lisäaikaa. Ammuttiin hylkeitä ja merilintuja talveksi, niin että verestä lihaa riitti kevääseen saakka. Talvi kului vielä rattoisammin ja nopeammin kuin edellisellä kerralla, eikä ainoakaan mies ollut sairaana. Aikaisin keväällä alkoivat rekiretket ankarasta pakkasesta huolimatta — lämpömittari kerran osoitti -55°C.
Kapteeni Scott kulki nyt kahden toverin keralla vuoriston poikki länttä kohti ja saapui sen takana olevalle jääylängölle. Tämä ylänkö oli niin tasaista, että vain tarkin teodoliittipunnitus osoitti siinä olevan aaltoja. Tällä kertaa ei ollut koiria mukana ensinkään, vaan kaikki varastonsa täytyi retkeilijäin itse vetää. Marrask. 30 p. 1903 Scott oli edennyt 460 kilometrin päähän laivasta ja siitä hän kääntyi takaisin, saapuen jouluaattona leiriin. Vuoriston takana ei tavattu mitään, mitä olisi voitu karttaan piirtää, ei muuta kuin lunta ja taivas, ei elonmerkkiä, ei maallista väriä, ei muuta kuin tasainen yksitoikkoinen lakeus. Pinnan laadusta Scott päätti, että haihtuminen tällä ylängöllä on ainakin yhtä suuri ellei suurempikin kuin lumentulo.
Ryhdyttiin nyt toimiin jään särkemiseksi, jotta laiva saataisiin avoveteen, mutta tänä kesänä sula näytti jäävän vielä kauemmaksi. Tammik. 5 p. 1904 apulaiva saapui jään ulkoreunaan tuoden käskyn, että retkikunnan oli ehdottomasti palattava, vaikkapa täytyisi »Discovery» hylätä, ja raskaalla mielellä Scott tovereineen valmistautui hylkäämään rakkaan laivansa siirtyäkseen kolmannelle laivalle, joka oli apulaivan mukana. Mutta kun kaikki koneet, kokoelmat ja varastot oli saatu laivoihin saatetuiksi, lähenikin sula siksi lähelle, että »Discovery» saatiin vapautetuksi, ja helmik. 18 p. kaikki kolme laivaa lähtivät pohjoista kohti. »Discovery» oli heti jäistä päästyään joutunut ankaran myrskyn käsiin, joka sorti sen karille, mutta pelastui kuitenkin suurta vahinkoa saamatta.