盡管庫克返國后提交的報告令人們對發(fā)現(xiàn)“未知的南方大陸”的憧憬沉寂下來，但他在第二次航海的其中一項重要成就，是成功運用由英國鐘表匠拉科姆·肯德爾（Larcum Kendall）制作的K1型經(jīng)線儀制作精細的航海圖。

這部經(jīng)線儀讓庫克在航海途中更精確地計算自己的所在經(jīng)度，而他在航海日志中更是對肯德爾的K1型經(jīng)線儀贊口不絕。庫克運用這部經(jīng)線儀制作了不少相當精確的南太平洋航海圖，這些航海圖一直到20世紀中期仍為航海人士所使用和信賴。

庫克返國后于1775年8月9日獲進一步擢升為上校艦長（Post-captain），時年47歲的他還獲準從皇家海軍榮譽退役，并在格林尼治榮軍院榮任第四上校。不過，庫克一心繼續(xù)航海事業(yè)，因此他只有勉強接受榮譽退役的安排，但他同時要求將來如果獲召出海，可以隨時卸下榮軍院的職務。

這個時候的庫克已不止于為海軍部所賞識，他除了在1776年2月29日當選為皇家學會院士外，同年還獲學會頒授科普利獎章，以表揚他對科學界的貢獻。

兩次的航海經(jīng)歷令庫克逐漸成為英國家傳戶曉的航海家，著名畫家納撒尼爾·丹西爾-霍蘭（Nathaniel Dance-Holland）為他作畫、傳記作家詹姆士·包斯威爾為他設宴，在上議院的辯論中，他甚至被高門世族譽為“歐洲第一航海家”。

雖然如此，庫克始終不愿長時間待在國內(nèi)，在1776年，他終于第三度獲得機會出發(fā)前往太平洋，獲指派尋找連接太平洋和大西洋的西北航道，庫克在這次旅程負責向東進發(fā)，由太平洋前往大西洋，而另一支船隊則從反方向向西進發(fā)，由大西洋前往太平洋。