После полетов Уилкинса возникло предположение, что не только Антарктический п-ов, но и весь сектор Антарктиды, обращенный к Тихому океану, представляет собой не единый массив суши, а архипелаг. Для изучения этой части много сделала Вторая американская экспедиция Бэрда (1933 - 1935), имевшая в своем распоряжении два судна и самолеты. Базой ее снова была Литл-Америка, расширенная и оборудованная усовершенствованными техническими средствами. Еще на пути к ней, дойдя в середине декабря 1933 г. до полярного круга, Бэрд проследовал на восток для изучения побережья Земли Мэри Бэрд. Результатом этого маршрута, проходившего в основном в тумане, среди льдов и завершившегося в середине января 1934 г., было открытие между 147 и 135° з. д. "Кладбища дьявола", получившего репутацию величайшего в мире "производителя" ледяных гор: за сутки моряки насчитали около 8 тыс. айсбергов (один оказался великаном длиной 41 км). Во время февральского, значительно более короткого плавания к востоку Бэрд доказал, что в секторе 160 - 148° з. д. берег материка не достигает параллели 75°- ю. ш., нет здесь и архипелага, простирающегося, как предполагали ранее, далеко к северу.
В конце марта для проведения рискованного эксперимента (зимовка в одиночестве) Бэрд вылетел на самолете на юг и почти в 200 км от Литл-Америки организовал метеорологический пост. Некоторое время бессменное дежурство проходило нормально, и он регулярно поддерживал связь по радио с товарищами. Но через несколько месяцев из-за неисправности вентиляционной трубы он отравился угарным газом и едва не погиб. В начале августа к нему прибыла спасательная партия из трех человек. Они нашли Бэрда сильно истощенным, ослабевшим и измученным, но приветливо пригласившим гостей к обеду. Все четверо провели на посту еще два месяца и, когда Бэрд достаточно окреп, вернулись на базу.
К концу сентября из Литл-Америки на восток и на юг Бэрд отправил несколько партий на вездеходах и собаках. Барометрические определения, выполненные "восточниками", которыми руководил Пол Сайпл, ученый-биолог и навигатор, позволили впервые получить представление о рельефе значительных пространств Земли Мэри Бэрд, названных плато Рокфеллера; удалось обнаружить крупный изгиб берега близ 81° ю. ш. (залив Преструд) и завершить открытие острова (возвышенности) Рузвельта; они установили также, что часть шельфового ледника Росса покоится на коренных породах, находящихся ниже уровня моря (По последним данным, этот гигантский (527 тыс. км2) шельфовый ледник почти полностью находится на плаву).
Южная партия проследила примерно треть границы между плато и шельфовым ледником Росса (в 1961 г. названной Берегом Сайпла). В декабре, поднявшись в верховья ледника Леверетта, "южане" усмотрели вдали (у 121° з. д.) горы Хорлик. Несколько ранее - во второй половине ноября - с самолета их обнаружил Бэрд; тогда же далеко на севере он увидел хребет Хал-Флад (длина 100 км). Брэд также выяснил, что горы Эдсел-Форд протягиваются не в меридиональном, как он считал прежде, а в широтном направлении. С воздуха и частично на собаках члены экспедиции обследовали залив Салзбергер, а Бэрд проследил участок побережья к востоку от залива Пол-Блок, названный Берегом Рупперта (длина около 200 км).
Совершив ряд разведочных полетов над Антарктидой к востоку и юго-востоку от Литл-Америки, Бэрд и его летчики осмотрели приблизительно 0,5 млн. км2 ранее неисследованной территории.
Они пришли к выводу, что между морями Уэдделла и Росса не может быть морского пролива, и, следовательно, Антарктида представляет единый материк. Однако для такого категорического суждения тогда еще не было достаточных оснований. В начале февраля 1935 г. экспедиция завершила работу и без потерь вернулась домой.
Почти одновременно с Бэрдом исследованием Антарктического п-ова и тихоокеанского сектора материка занялся американский инженер Линкольн Элсуорт, сын капиталиста из Чикаго. Для выяснения вопроса о предполагаемом соединении морей Уэдделла и Росса он высадился в ноябре 1935 г. на о. Данди, расположенном у оконечности Антарктического п-ова. После двух неудачных попыток Элсуорт и его пилот канадец Герберт Холлик-Кеньон совершили оттуда перелет (23 ноября - 5 декабря 1935 г.) до пункта, отстоящего в 30 км к югу от базы Литл-Америка у моря Росса: Полет отнял 12 дней, так как Элсуорт четыре раза совершал посадку на ледяной щит Антарктиды для выполнения астрономических наблюдений. За 70° ю. ш. он открыл меридиональный хребет Этернити ("Вечность") - его острые вершины, поднимавшиеся до 2860 м, протягивались вдоль восточного побережья Антарктического п-ова. В центре Земли Александра I Элсуорт увидел короткий (около 75 км) хребет с пиками до 2 тыс. м, обнаружил часть понижения, позднее названного проливом, а затем шельфовым ледником Георга VI. Далее к юго-западу под крылом самолета раскинулось покрытое льдом высокое (до 2 тыс. м) плато - эту часть материка близ 75° ю. ш., ограниченную 62-102° з. д., он назвал Землей Элсуорта (в честь своего отца). Вскоре вдали на востоке возникли очертания горных вершин - на карте появилась горная цепь Сентинел ("Часовой"), впервые обследованная в январе 1958 г.
Л. Элсуорт
После 14 часов полета, принесшего множество открытий, погода ухудшилась, и Г. Холлик-Кеньон посадил машину на плато высотой до 1800 м, получившее его имя. Отдохнув почти сутки, летчики вновь поднялись в воздух, но вскоре потеряли из виду и небо и землю (это явление теперь называется белой мглой). Им пришлось еще дважды садиться; последняя посадка самолета на шельфовом леднике Росса была вызвана нехваткой горючего. Спустя четверо суток вынужденного отдыха Элсуорт и Холлик-Кеньон, потратив еще девять дней на преодоление того небольшого расстояния, что отделяло их от Литл-Америки, добрались туда 15 декабря. Базу к тому времени уже эвакуировали, и им пришлось прожить в опустевшем домике экспедиции Бэрда целый месяц, пока (в середине января 1936 г.) там не снизился разыскивающий их самолет океанографической британской экспедиции "Дискавери II". А через пять дней они поднялись на борт американского судна, запоздавшего из-за шторма в субантарктической части Тихого океана. Во время этого первого трансантарктического перелета Элсуорт обследовал 2200 км неизвестной ранее полосы материка.