Особое значение для познания океана имели специальные глубоководные экспедиции, иногда связанные с практическими задачами прокладки океанских кабелей. Важную роль в изучении океана сыграла знаменитая кругосветная экспедиция английского военного корабля «Челленджер» (1873–1876) под руководством Уайвилля Томсона. «Челленджер» работал и в Индийском океане, к югу от 40° южной широты.
Оснонные научные результаты экспедиции были опубликованы английским ученым Джоном Мерреем в его ставшем классическим труде.[2]
В последующие десятилетия в разных районах Индийского океана работал целый ряд специальных научных морских экспедиций, ставивших перед собой в первую очередь то гидрографические, то геофизические, то биологические задачи. Среди этих экспедиций надо упомянуть о германской глубоководной биологической экспедиции на судне «Вальдивия» (1898–1899), о голландских глубоководных исследованиях на корабле «Сибога» (1890–1899).
Со специальными геофизическими заданиями в период 1909–1921 годов во всех океанах, в том числе и в Индийском, плавало американское немагнитное судно «Карнеджи», ставшее в начале своего седьмого рейса жертвой пожара.
Ценные биологические и гидрологические исследования проводило в Индийском океане в 1928–1930 годах датское экспедиционное судно «Дана» под начальством известного биолога Иоханнеса Шмидта.
Геологические, гидрологические и биологические работы б Индийском океане вели английские экспедиции — на судне «Дисковери-2» (1930–1931, 1935–1936, 1950–1951) и «Джон Меррей экспедиция» на египетском судне «Мабахис» в 1933 году.
Период после первой мировой войны и особенно после второй мировой войны характеризуется быстрым развитием техники океанографических исследований. Появляются первые эхолоты, сменившие старинный способ измерения глубин при помощи проволоки и груза и позволяющие вести непрерывный промер глубин на ходу корабля. Широко стали применяться в технике морских исследований новейшие достижения физики, электроники. Исследовательские корабли оснащаются радиопеленгаторами, радиолокаторами, термобатиграфами и прочей современной техникой.
Несколько хорошо оснащенных глубоководных экспедиций работало в Индийском океане после второй мировой войны. Шведская кругосветная экспедиция на судне «Альбатрос» (1947–1948) под руководством известного океанографа Петерсона проводила исследования рельефа морского дна, глубоководных морских отложений и химии вод.
Плодотворно работала в Индийском и Тихом океанах датская глубоководная экспедиция на судне «Галатея» (1950–1952) под руководством профессора Антона Брууна. Основной задачей экспедиции было изучение жизни на абиссальных глубинах. «Галатея» детально обследовала несколько глубоководных океанических впадин, изучала рельеф дна и проводила сборы биологического материала.