Следующие два года Лейхгардт зарабатывал на жизнь чтением лекций по ботанике и геологии и совершал короткие путешествия, собирая растения, насекомых и минералы. Примерно в это время у него появилась идея добиться славы, исследуя неизученные внутренние районы Австралии. Хотя он уже совершил героический 950-километровый пеший поход от Ньюкасла до Брисбена, Лейхгардт вряд ли подходил на роль путешественника-исследователя. Он был близорук, боялся огнестрельного оружия и плохо ориентировался на местности. Неудивительно, что от его услуг отказался главный геодезист Нового Южного Уэльса.
В Брисбене Лейхгардт узнал, что из-за финансовых затруднений отменили планировавшуюся властями экспедицию но северо-востоку Австралии до военной базы Порт-Эссингтон. Но фермеры в прибрежных районах попрежнему хотели знать, где в глубине страны есть подходящие для сельского хозяйства земли. Тогда Лейхгардт вернулся в Сидней и объявил о готовности возглавить частную экспедицию - вместо несостоявшейся официальной, а вскоре у него уже было пять добровольцев и необходимая финансовая поддержка.
Снова прибыв в Брисбен, Лейхгардт набрал в свой отряд еще четырех человек; таким образом, весело распевая <Боже, храни королеву>, 1 октября 1844 года десять участников экспедиции тронулись в путь (правда, двое вскоре повернули обратно). От конечной цели - Порт-Эссингтона - их отделяло более 2500 километров, если мерить по прямой, но Лейхгардт планировал идти вдоль русел ближайших от побережья рек и не углубляться в районы, показанные на его единственной карте сплошным белым пятном.
Для перевозки 500 килограммов провизии Лейхгардт обменял часть лошадей на быков, которые медленно двигались, но зато при необходимости их можно было забить на мясо. Невероятно, но путешественники взяли с собой лишь 9 литров воды, не считая индивидуальных фляжек. У первого же источника устроили лагерь и послали людей на поиски следующего. Затем вернувшиеся разведчики показывали дорогу остальным. Такой метод гарантировал безопасное продвижение, но отнюдь не быстрое.
К февралю 1845 года, по расчетам Лейхгардта, экспедиция прошла четверть пути, израсходовав три четверти съестных припасов. Однажды сам руководитель, с которым был один из двух аборигенов, участвовавших в походе, проблуждал несколько дней; от голодной смерти их спасли лишь два голубя, убитых туземцем. <Чтобы хоть чем-то наполнить голодный желудок, я глотал голубиные кости и ноги>, - писал Лейхгардт. <Удивительно, как быстро человек перестает быть разборчивым в еде>, - заметил руководитель экспедиции. Они разнообразили свой рацион раками и угрями, которых ловили в реках, а в гнездах диких пчел находили <такой сладкий и душистый мед, какого нам никогда раньше не доводилось пробовать>. Лейхгардт экспериментальным путем выяснил, что некоторые растущие у источников воды растения можно варить и есть как средство от цинги - хотя эта профилактика имела и неприятный побочный эффект, люди страдали от жестокого поноса.
Весь март и апрель путешественники неторопливо шли вперед, присваивая встречным рекам и горам имена оставшихся на побережье друзей. В начале мая отряд взял курс на северо-запад, к заливу Карцентария и конечному пункту экспедиции на северном побережье континента.
Однажды ночью в конце июня, когда они уже приближались к заливу, на их лагерь напали вооруженные копьями аборигены. Натуралист Джон Гилберт был убит, еще два человека получили ранения. Передохнув всего два дня, отряд продолжил путь, сильно потрясенный происшедшим, но полный решимости достичь цели. 17 декабря 1845 года, пройдя за 14 с половиной месяцев около 5000 километров, экспедиция Лейхгардта вошла в Порт-Эссингтон.
Через двенадцать лет после того, как Лейхгардт пропал без вести, пытаясь пересечь Австралию с востока на запад, двум другим путешественникам - Роберту 0’Харе Бсрку и Уильяму Джону Уиллсу - удалось осуществить эту задачу, но только с юга на север.
20 августа 1860 года Берк во главе хорошо оснащенного отряда из семнадцати человек, включая трех погонщиков верблюдов, вышел из Мельбурна. Когда в октябре экспедиция достигла самого северного поселения Менинди, импульсивный Берк вдруг решил, что дальше пойдут лишь девять членов группы. В середине декабря он оставил Уильяма Брахе и еще четырех человек в лагере на Купер-Крик, а сам вместе с Уиллсом и двумя другими спутниками пустился в путь к заливу Карпентария, до которого было еще более 1100 километров.