Participou da expedição de D. B. MacMillan à Groenlândia (1924) e depois sobrevoou o pólo norte (1926). Organizou sua primeira expedição à Antártica, onde fundou a base de Little America, na baía das Baleias (1928) e, no ano seguinte, partiu dali para sobrevoar o pólo sul. Regressou à Antártica com cerca de cinqüenta homens e durante dois anos (1933-1934) fez importantes experimentos geológicos e meteorológicos, além de descobrir as montanhas de Edsel Ford e as terras de Mary Byrd, executando vários outros sobrevôos.
Ainda dirigiu uma outra grande expedição (1946), com muitos meios materiais e cerca de quatro mil homens,com finalidade de mapear todo o continente e localizar jazidas minerais, sobretudo urânio. Na volta foi nomeado chefe do programa norte-americano para o continente austral e faleceu em Boston.