Вернувшись во Францию в апреле 1825 года, уже через год Дюмон д’Юрвиль вновь отправляется в плавание с целью исследовать Полинезию и найти следы несчастного Лаперуза. Он огибает мыс Доброй Надежды, проходит между островами Сен-Поль и Амстердам, пересекает Бассов пролив и достигает берегов Новой Зеландии; затем следует к архипелагам Вити и Тонга, отмечает на карте месторасположение ста двадцати островов, знакомится с Новыми Гебридами, составляет гидрографическое описание островов Лоялти, движется вдоль южной части Новой Британии, лишь мельком увиденной Дампиром, исследует триста лье северных берегов Новой Гвинеи и делает остановку на острове Амбоина. После этого мореплаватель берет курс на мыс Ван Димена, встает на якорь в Хобарте, где узнает, что английский капитан Питер Диллон обнаружил на острове Ваникоро следы Лаперуза.
Дюмон д’Юрвиль не медля снимается с якоря, идет к Ваникоро и обнаруживает на коралловых рифах остовы «Астролябии» и «Компаса» – кораблей Лаперуза. Воздвигнув мемориальный памятник прославленному, но несчастливому мореплавателю, Дюмон д’Юрвиль готовится к отплытию во Францию: экипаж и офицерский состав судна страдают от жестокой лихорадки. Мимоходом исследователь изучает несколько малоизвестных островов в Целебесском море и Каролинском архипелаге, проходит мимо Батавии, Иль-де-Франса и мыса Доброй Надежды и 25 марта 1829 года, после тридцати пяти месяцев отсутствия, достигает Марселя. Из экспедиции Дюмон д’Юрвиль привозит шестьдесят пять карт и планов, бесчисленные минералогические образцы, зоологические и ботанические коллекции, несколько тысяч анатомических чертежей и рисунков, на которых изображены десять тысяч видов животных и семь тысяч видов растений. Теперь вы видите, сколь поразительными были результаты данной экспедиции, преисполненной неслыханных опасностей и тягот.
Позднее, желая дополнить свои труды по этнографии, которым ученый отдавался со всей страстностью души, Дюмон д’Юрвиль в 1837 году принимает командование «Астролябией» и «Усердным» и 7 сентября уплывает в южные моря. Он составляет гидрографическую карту островов Океании, восточной части Шетландских островов, обнаруживает новые территории, которым присваивает названия «Земля Луи Филиппа» и «Жуанвиль». Затем, после страшной вспышки цинги, путешественник уходит из этих прибрежных районов и поворачивает к Чили, после чего снова возвращается в Океанию, где посещает Маркизские острова, Таити, архипелаги Хамоа и Вити, Ваникоро, Соломоновы острова, Каролины, Новую Гвинею, Австралию, остров Борнео, вокруг которого совершает круг, делает остановку в Хобарте в проливе д’Антркасто.