Спасательная партия ушла отсюда обратно на базу лишь шесть часов назад. Подкрепившись и отдохнув, Моусон вынужден был из-за пурги неделю просидеть в пещере; на базу он возвратился 8 февраля 1913 года, через 32 дня после смерти Мерца.
Добравшись до базы, он узнал, что несколько часов назад «Аврора» с западной партией на борту уже ушла в Австралию. На базе остались пять человек, которых оставили ждать группу Моусона. Они встретили Моусона и остались вместе с ним на вторую зимовку на Земле Адели. Зимовка прошла благополучно.
12 декабря 1913 года снова пришла «Аврора» и забрала зимовщиков. Моусон направил судно на запад для обследования берегов Антарктиды. Экспедиция вернулась в австралийский порт Аделаида 26 февраля 1914 года.
Экспедиция Моусона нанесла на карту огромную (около 4 тысяч километров) «дугу» антарктического побережья, связав открытия Уилкса, Дюмон-Дюрвиля, Дригальского, Скотта и свои собственные, выявив более сотни различных географических объектов; ее труды составили 22 тома.
Экспедиция Моусона примечательна также тем, что в ней впервые была применена радиосвязь – между базой на мысе Денисон и Австралией через промежуточную радиостанцию на острове Макуори. Правда, эта радиосвязь была регулярной лишь во вторую зиму.
После возвращения экспедиции Моусон стал признанным полярным исследователем. Его ждала слава. Он был награжден орденом Британской империи, медалью Лондонского географического общества и рыцарским званием. С тех пор его стали звать «сэр Дуглас».
Осенью 1929 года Моусон во главе Британско-австралийско-новозеландской экспедиции, названной БАНЗАРЭ, на судне «Дискавери», служившем еще экспедиции Скотта, снова отправился в Антарктиду. Два летних сезона экспедиция вела описание берегов Антарктического континента и выполняла океанографические наблюдения.
В январе 1930 года пилот Кемпбел и Моусон поднялись с ледяного припая на небольшом самолете, доставленном на борту «Дискавери». На юге они увидели ледниковый склон и отдельные скалистые вершины. Это был берег Антарктиды, который наблюдал издали капитан Биско еще в 1831 году. Моусон назвал этот берег Землей Эндерби.
Следуя далее на запад, вдоль открытой земли, Моусон встретил 14 января 1930 года норвежскую экспедицию на судне «Норвегия» под руководством Рисер-Ларсена, который был пилотом и имел с собой небольшой гидросамолет. Таким образом, Земля Эндерби была открыта австралийцами и норвежцами одновременно. Встреча произошла в заливе, названном норвежцами именем Амундсена. Здесь проходит 45-й меридиан восточной долготы. Моусон и Рисер-Ларсен договорились тогда провести границу между открытиями – к западу от этого меридиана все открытия принадлежат норвежцам, а к востоку – австралийцам. Небольшой участок берега к востоку от Земли Эндерби Моусон назвал Землей Кемпа, а берег восточнее 60-го меридиана – Землей Мак-Робертсона, в честь австралийского финансового магната из Мельбурна, пожертвовавшего деньги на снаряжение экспедиции.
В следующий летний антарктический сезон 1930/31 года Моусон совершил плавание на «Дискавери» от Земли Виктории на запад до Земли Эндерби. 4 января 1931 года судно «Дискавери» подошло к мысу Денисон. Ледовые условия вдоль берега Антарктиды в тот год были более сложными, и лишь поднимаясь на самолете, исследователи рассмотрели ледяной берег, известный под общим названием Земли Уилкса. Моусон давал название виденным издалека частям берега, не проводя четкой границы между ними: берег Банзарэ, Земля Принцессы Елизаветы. Не доходя Земли Мак-Робертсона был открыт большой залив, названный тогда Моусоном морем Макензи, в честь капитана «Дискавери». Сейчас эта акватория Южного океана носит название моря Моусона. В тот год в заливе была открытая вода, и «Дискавери» прошел вдоль берега. Исследователи нанесли на карту береговую линию, высаживались на скалистые участки берега и острова. Здесь были проведены геологические исследования и собраны образцы горных пород.
Этой экспедицией Моусон завершил свои путешествия в Антарктиду. Однако до последних лет жизни – а умер он в возрасте 77 лет – Моусон был идейным вдохновителем всех последующих австралийских антарктических исследований. Жил он в Аделаиде, на юге Австралии, и до 70 лет работал профессором и деканом геологического факультета. Одно из самых крупных зданий Аделаидского университета еще при жизни ученого было названо именем Моусона – «Моусон Билдинг». В этом здании расположился музей горных пород, собранных с берегов Антарктиды и прилежащих островов самим Моусоном, его соратниками и учениками. А на берегу Земли Мак-Робертсона работает современная научная антарктическая станция Моусон, названная так еще при жизни «сэра Дугласа».