Первые океанографические наблюдения в Тихом океане проводились во время кругосветного плавания Крузенштерна на «Надежде» (1803 — 1806 гг.). Впервые в истории измерялась температура воды не только на поверхности океана, но и на глубинах до 400 м, проводились специальные наблюдения над колебаниями атмосферного давления во все время плавания. Экспедиция Коцебу на «Предприятии» (1823 — 1826 гг.) положила начало систематическим измерениям температуры, солености, плотности и содержания кислорода на глубинах с помощью изобретенного Ленцем батометра. Путешествие Дарвина на «Бигле» (1831 — 1836 гг.) под командованием Фицроя вошло в историю изучения океана как крупнейшее событие в биологической науке.
Начало собственно океанографическим экспедициям положило кругосветное плавание «Челленджера» (1872 — 1876 гг.), на котог-ром проводился большой комплекс океанографических работ. Всего было сделано 362 глубоководные станции. Бьюконеном было» собрано 77 проб морской воды, и более половины из них в Тихом океане. Химический анализ установил постоянство на всей акватории соотношения между 11 главными ионами морской воды, которые не зависят от испарения и атмосферных осадков. Всестороннее исследование собранных образцов грунта положило начало морской геологии и разработке классификации морских осадков. В той же экспедиции были сделаны большие сборы биологического материала, и в особенности глубоководных животных. Впервые были разделены сообщества прибрежных, донных и пелагических групп.
Весьма важным для гидрофизики Тихого океана были измерения Макарова на «Витязе» (1886 — 1889 гг.). Всего им было сделано 163 глубоководные станции с определениями температуры, плотности и солености воды на нескольких горизонтах. На глубинах измерялись течения впервые созданным Макаровым прибором. После плавания «Витязя» и обобщающей книги Макарова (1894 г.) стали известны главные географические закономерности распределения температуры и плотности воды на поверхности Тихого океана.