W 1858 wraz z Richardem Francisem Burtonem odkrył jezioro Tanganika. Póżniej jako pierwszy Europejczyk dotarł do Jeziora Wiktorii. W 1861 wraz z Jamesem Augustusem Grantem odkrył rzekę Kagera, a w 1862 wypływ Nilu z Jeziora Wiktorii. Odkrycia te rozwiązały problem źródeł Nilu.