Весной 1683 г. У. Дампир снова становится моряком и под командой капитана
В начале 1686 г. У. Дампир перешел на другое судно буканьеров, 31 марта отплыл от мексиканских берегов на запад, побывал на о-вах Гуам и Минданао, в Южно-Китайском море. Тайфун, разразившийся у побережья Китая, отбросил корабль далеко на юг, и 5 января 1688 г. У. Дампир достиг северо-западного берега Австралии у 16°15' ю.ш., северо-восточнее мыса Левек, высадился там и проник довольно далеко в глубь страны. Он не мог определить, остров ли это или часть материка, но выразил твердую уверенность, что в любом случае это не часть Азии. Страна произвела на него самое безотрадное впечатление. Там не росли ни хлебные злаки, ни плодовые деревья, ни овощи; он не нашел даже съедобных корней. Он утверждал, что не видел ни одного источника пресной воды и ни одного животного. И все-таки У. Дампир иногда встречал темнокожих людей — бродячих охотников, стоявших по уровню культуры ниже всех без исключения народов, уже знакомых европейцам: «…даже готтентоты казались джентльменами по сравнению с этими чернокожими». Они не имели жилищ, ходили совершенно голые; это были «самые жалкие люди на свете, жители самой жалкой из всех земных стран».
От этой безотрадной земли, оставленной им 12 марта, У. Дампир перешел в Индонезию. Почти три года провел он в Юго-Восточной Азии и в середине сентября 1691 г. вернулся в Лондон, завершив таким образом кругосветное плавание. На родине он обработал свои материалы и в 1697 г. издал «Новое плавание вокруг света». Бывший (и будущий) пират оказался незаурядным писателем и выдающимся наблюдателем-географом. Собранные У. Дампиром данные о солености морских вод, величинах магнитного склонения и о взаимосвязи ветров и течений, а также составленная им карта ветровой циркуляции в южных морях дают основание считать его наряду с
В конце 1698 г. У. Дампир, зачисленный на королевский флот, был назначен капитаном корабля «Роубак» («Самец косули») и в начале следующего года отправлен исследовать Новую Голландию. Он находился в плавании, когда появилась вторая его работа — «Плавания и открытия»; издатели включили в нее материалы, не попавшие в первую книгу. Вскоре по выходе в море у Дампира возникла стычка с помощником, перешедшая близ берегов Бразилии в открытую ссору. Сдав закованного в кандалы помощника в бразильскую тюрьму, У. Дампир вновь пересек Атлантику, обогнул мыс Доброй Надежды и 1 августа 1699 г. подошел к Западной Австралии, к о. Дерк-Хартог (у 26° ю.ш.). Но лишь на шестой день плавания севернее посчастливилось найти удобную якорную стоянку в заливе Шарк (название дано У. Дампиром). Хотя запасы пресной воды подходили к концу, а команда нуждалась в отдыхе, капитан не стал высаживаться на берег: с моря обнаружить источники воды не удалось и он приказал идти далее к северу. Он миновал открытый им маленький архипелаг Дампира и выполнил съемку побережья на протяжении более 1800 км, включая западный берег полуострова, позже получившего название Земля Дампира. Во многих местах он исправил карту А. Тасмана и собрал точные сведения о природе, растительности и животном мире этого пустынного края. Пресную воду удалось раздобыть только в районе, посещенном в 1688 г., — к северо-востоку от мыса Левек. Англичане провели там пять недель, а затем направились к о. Тимор, куда прибыли в середине сентября.