С окончанием МГГ исследования Антарктиды не прекратились: в самом конце 1958 г. «Обь» (капитан Александр Иосифович Дубинин) доставила в Мирный очередную, Четвертую антарктическую экспедицию (начальник Александр Гаврилович Дралкин, опытный полярник). Затем судно направилось на запад — к Берегу Принцессы Астрид — для строительства новой научной станции. В начале февраля «Обь» достигла заданного района, и сразу же выяснилось, что старые карты грешат большими ошибками: так, шельфовый ледник, получивший имя Лазарева, помещался на них почти на 100 км западнее. 10 марта в заливе, названном Ленинградский, начала работу станция Лазарев (69°58' ю. ш., 12°55' в. д.). Геологи под руководством Михаила Григорьевича Равича впервые исследовали центральную и восточную части гор Земли Королевы Мод. А еще дальше на востоке во время февральского полета они обнаружили свободные от льда и снега вершины гор, поднимающиеся до 2500 м, и назвали их Русскими.

Летом 1959/60 г. группа советских полярников, в том числе географы А. Дралкин и Андрей Петрович Капица, прошла на мощных вездеходах от вспомогательной станции Комсомольской через станцию Восток до Южного полюса и вернулась на Восток. Измерения толщины ледяного покрова на этом пути дали материал для уверенного вывода: в Восточной Антарктиде подо льдом приблизительно на уровне моря простирается громадная равнина, получившая имя Шмидта. (Позднейшие измерения позволили оконтурить это огромное — около 1 млн. км² — понижение подледной поверхности; толщина льда над ним почти повсеместно превышает 3 тыс. м, а в центральной части составляет более 4 тыс. м. Кроме советских исследователей, вклад в открытие равнины Шмидта сделала австралийская экспедиция 1962 г.) А. Капица продолжил сейсмические и гравиметрические работы О. Сорохтина и довел до логического завершения открытие Ф. Беллинсгаузена и М. Лазарева, выявив покрытый льдами доледниковый материк. Зимовщики советской станции Восток 24 августа 1960 г. отметили самую низкую температуру на Земле — 88,3° С. Двумя годами ранее там же зарегистрировано — 87,4° С.

Детальное изучение горной страны на Земле Королевы Мод, между 16° в. д. и 4° з. д., обнаруженной с воздуха А. Ричером, выполнил летом 1960/61 г. географ Владимир Игоревич Бардин. Он совершил с самолета 140 посадок на «белые пятна» региона, провел наземное маршрутное обследование территории, в частности описал массив Вольтат, горы Мюлиг-Хофман и Свердрупфьелла, выделив там ряд коротких хребтов.

В 1961 г. к западу от станции Лазарев в шельфовом поясе обнаружены два залива (Дублицкого и Неупокоева), а у 0° — небольшой шельфовый ледник Беллинсгаузена.

В июне 1961 г. вступил в силу Договор об Антарктиде, подписанный 1 декабря 1959 г. представителями 12 государств, в том числе СССР и США: Антарктида используется только в мирных целях; запрещаются любые ядерные испытания; провозглашаются свобода научных исследований и международное сотрудничество — обмен научным персоналом, результатами научных наблюдений и т. д.

Материалы, собранные в 1962 г. советскими и зарубежными экспедициями, позволили обоснованно выделить пять новых морей, омывающих Антарктиду (от 0° к востоку до 113° в. д.): Лазарева, Рисер-Ларсена, Космонавтов, Содружества и Моусона. После дрейфа «Оби» зимой 1973 г. получены данные о четком отличии акватории между морями Д'Юрвиля и Росса; это приантарктическое водное пространство названо морем Сомова.

Из внутриконтинентальных санно-гусеничных походов 60–70-х гг., проходивших по территориям (вернее, «гляциоториям»), на которые никогда не ступала нога человека, отметим два. Первый, выполненный в январе — марте 1964 г. (руководители А. Капица, О. Сорохтин), позволил выявить новую подледную горную страну с сильно пересеченным рельефом; она названа в честь академика В.И. Вернадского. Второй поход, под руководством И.Г. Петрова, протяженностью более 3400 км, продолжался около трех месяцев (последние дни 1966—конец марта 1967 г.). Маршрут пересек южную «глубинку» Земли Королевы Мод — в итоге открыта Западная подледная равнина, погребенная под почти трехкилометровой толщей льда.

В море Уэдделла в 1973–1974 гг. среди мощных льдов в жестокую зимнюю стужу обнаружено пространство чистой воды. Его окрестили «полыньей Уэдделла», или «теплым морем». 22 октября 1981 г. с космического спутника получен снимок, позволивший определить размеры этой нерегулярно замерзающей акватории — до 500 тыс. км², чуть больше Черного (420 тыс. км²) и Азовского (38 тыс. км²) морей, вместе взятых. Для выяснения причин ее возникновения в начале антарктического лета 1981 г. (октябрь — ноябрь) работала объединенная американо-советская экспедиция, возглавлявшаяся Эдуардом Иосифовичем Саруханяном.