Вскоре после экспедиции Магеллана португальцы начали предпринимать усилия по укреплению своих позиций на Островах Пряностей, построив форт на Тернате. В 1525 году испанский король Карл I послал еще одну экспедицию на запад для колонизации Молуккских островов, полагая, что они попадают на территорию Испании по Тордесильясскому договору. Флот состоял из семи кораблей с 450 человек на борту под командованием Гарсии де Лоайсы, также в составе экспедиции был Хуан Себастьян Элькано, погибший, как и Лойаса, при переходе, а также молодой Андрес Урданета.

В районе Магелланова пролива один из кораблей был отнесен штормом на юг, достигнув 56-го градуса южной широты, где его экипаж решил, что увидел «конец мира»: они впервые обогнули мыс Горн. Экспедиция шла к своей цели с большими трудностями, встав на якорь у острова Тидоре. Конфликт с находившимися рядом на Тернате португальцами стал неизбежен, вооруженное противостояние продолжалось все ближайшее десятилетие.

Поскольку Тордесильясским договором не была обозначена восточная граница, а оба государства были заинтересованы в устранении разногласий, проводились переговоры и консультации. С 1524 по 1529 год португальские и испанские специалисты встречались в Бадахосе и Элваше, предпринимая попытки найти местоположение антимеридиана для Тордесильясского соглашения, который бы делил мир на две равные полусферы. Каждое из королевств выделило по три астронома и картографа, три мореплавателя и три математика. С португальской стороны в совет входил картограф и космограф Лопо Хомем, а с испанской — Диогу Рибейру. Совет собирался несколько раз, однако к соглашению стороны не приходили: в то время было невозможно точно определить долготу, и каждая группа исследователей стремилась передать острова своему правителю. Точка в переговорах была поставлена в 1529 году после долгих переговоров подписанием Сарагосского договора, которым Молуккские острова были переданы Португалии, а Филиппины Испании.

Между 1525 и 1528 годами Португалия отправила несколько экспедиций в районе Молуккских островов. Гомеш де Сикейра и Диогу да Рока были направлены на север губернатором Тернате Хорхе де Менезеш, они стали первыми европейцами, достигшими Каролинских островов, которые они назвали «Островами де Сикейра». В 1526 году Хорхе де Менезеш встал на якорь у острова Вайгео, Папуа-Новая Гвинея. Теория португальского открытия Австралии основана на фактах активной исследовательской деятельности португальцев в регионе и является одной из наиболее обоснованных теорий раннего открытия Австралии, согласно ей первооткрывателями Австралии являются Криштован де Мендонса и Гомеш де Сикейра.

В 1527 году Эрнан Кортес снарядил флот на поиски новых земель в «Южном море» (Тихий океан), пригласив для командования им своего родственника Альваро де Сааведру. 31 октября 1527 года Сааведра отплыл из Новой Испании, пересек Тихий океан и подошел к северному побережью Новой Гвинеи, которую назвал Золотой остров. В октябре 1528 года один из его кораблей достиг Молуккских островов. На обратном пути в Новую Испанию пассаты отнесли его корабли назад на северо-восток, и он предпринял попытку плыть на юг. Он вернулся к Новой Гвинее и направился на северо-восток, где открыл Маршалловы Острова и Острова Адмиралтейства, но опять не ветра его отнесли к Молуккским островам. Поиск пути на запад был сопряжен со многими трудностями, пока наконец не был обнаружен Андресом Урданетой в 1565 году.

Слухи о неизвестных островах к северо-западу от Эспаньолы достигли Испании в 1511 году, и Фердинанд II Арагонский был заинтересован в дальнейших исследованиях. В то время как португальцы получали огромные прибыли от торговли с Индийским океаном, Испания инвестировала в поиски золота и других ценных ресурсов в глубине материка. Участники этих экспедиций, «конкистадоры», происходили из самых разных слоев общества, среди них были ремесленники, купцы, представители духовенства, дворяне и освобожденные рабы. Они обычно имели собственную экипировку, рассчитывая на долю в прибылях, не несли службу в королевской армии, а часто не имели военной подготовки или опыта.

В Америке испанцы обнаружили несколько крупных государств, такие же большие и густонаселенные, как в Европе. Тем не менее, горстки конкистадоров сумела одержать верх над большими индейскими армиями и завоевать эти государства. В это время пандемии европейских болезней, таких как натуральная оспа, уничтожили значительную часть местного населения. После того как была утверждена власть короля на американских территориях, испанцы сосредоточились на добыче и экспорте золота и серебра.

В 1512 году, чтобы вознаградить Хуана Понсе де Леона за исследования Пуэрто-Рико в 1508 году, король Фердинанд отправил его на поиски новых земель. Он должен был стать губернатором открытых земель, но при этом он должен был самостоятельно финансировать экспедицию. Леон вышел из Пуэрто-Рико в марте 1513 года на трех кораблях с 200 человек. В апреле они обнаружили землю и назвали ее Флорида, так как это произошло на Пасху (исп. Florida); полагая, что открыт новый остров, они стали первыми европейцами, ступившими на землю полуострова. На место высадки претендуют Сент-Огастин, Бухта Понсе де Леона и Мельбурн— Бич. Они направились на юг, продолжая путешествия, и 8 апреля наткнулись на течение, которое отнесло их назад: это была первая встреча с Гольфстримом, который вскоре стал главным маршрутом для кораблей, следующих из испанской Вести-Индии в Европу. Они продолжили исследование побережье до залива Бискейн, Драй-Тортугас а затем направились на юго-запад, и в июле, стремясь обогнуть Кубу и вернуться обратно, открыли Большую Багаму.