Открытия Стерта не давали покоя майору Т. Митчеллу. Этот честолюбивый человек не мог примириться с тем, что он, старший в чине, не был назначен главой экспедиции. Когда в 1831 г. Дарлинг, протежировавший Стерту, покинул колонию, Т. Митчелл предпринял свою первую экспедицию. Он собирался отыскать реку, будто бы впадающую в залив Карпентария, о которой ему рассказал ссыльный Кларк, проживший некоторое время среди аборигенов. Экспедиция окончилась неудачей: реки, текущей на северо-запад, Митчелл не нашел, но достиг рек Намой и Гвидир. В стычке с местными жителями он потерял двух человек и все запасы продовольствия, поэтому вынужден был вернуться обратно. Следует отметить, что все экспедиции Митчелла в отличие от экспедиций Стерта сопровождались многочисленными стычками с аборигенами. Виной этому, несомненно, было недоброжелательное отношение Митчелла к последним.

Во время второго путешествия Митчелл подошел к реке Дарлинг недалеко от того места, к которому подходил и Стерт. Интересно, что Митчелл нашел воду Дарлинга совершенно пресной. Был построен укрепленный лагерь, названный Форт-Бурк, после чего экспедиция двинулась вниз по реке, впадавшей, как в этом убедился не веривший Стерту Митчелл, в реку Муррей. Дальнейший ход экспедиции был остановлен новой кровопролитной стычкой с аборигенами, заставившей Митчелла повернуть назад.

Третья экспедиция Митчелла привела к открытию территории к югу от реки Муррей. Земля эта, которая, как утверждал Митчелл, «сможет родить пшеницу даже в самые засушливые сезоны и никогда не станет болотом в самое дождливое время», была названа «Счастливой Австралией».

Продолжая экспедицию, Митчелл вышел к берегу моря в районе бухты Портленд. Участники экспедиции были очень удивлены, обнаружив в бухте судно, а на берегу — европейских поселенцев. Это оказались колонисты, за два года до этого приехавшие с Земли Ван Димена.

Среди первооткрывателей юго-восточной части Австралии есть и два польских исследователя — Я. Льхотский и П. Стшелецкий. Я. Льхотский, прибывший в Сидней в 1833 г., первым описал район, где теперь находится Канберра, и горную цепь, называемую сейчас Австралийские Альпы. П. Стшелецкий, появившийся в Сиднее в 1839 г., исследовал в 1840 г. самую южную часть континента, названную им Гипсленд в честь тогдашнего губернатора колонии, и первым поднялся на самую высокую гору Австралийских Альп, которую он назвал горой Косцюшко.

Примерно в это же время началось исследование западной части Австралии. Первая экспедиция, возглавлявшаяся Дж. Эд. Эйром, вышла из Аделаиды 18 июня 1840 г., в день двадцатипятилетней годовщины битвы при Ватерлоо, поэтому проводы ее были особенно торжественными. В путь отправились шесть человек с двумя повозками, 13 лошадьми и 40 овцами. В конечный Пункт путешествия — британское поселение Олбани на берегу пролива Короля Георга — 7 июля 1841 г. пришел лишь Эйр, сопровождаемый аборигеном по имени Вилли. В следующем месяце Эйр на корабле отправился обратно в Аделаиду, куда прибыл 26 июля.