Maaliskuussa 1860 Stuart lähti maaliskuussa 1860 kahden miehen ja 13 hevosen kanssa matkalle pohjoiseen. He löysivät joen, jonka Stuart nimesi rahoittajansa William Finken mukaan [[Finke (joki)|Finke Riveriksi]]. Retkikuntalaiset kärsivät keripukista, ja Stuart menetti näkönsä oikeasta silmästä. He kuitenkin seurasivat jokea vuorille, joka sai nimensä [[MacDonnell Ranges]] kuvernööri [[Richard Graves MacDonnell]]in mukaan. Huhtikuussa retkikunta leiriytyi paikalle, missä Stuart laski olevan Australian keskipisteen olevan. Seuraavan kuukauden ajan he yrittivät löytää luoteisreittiä, jolla olisi tarpeeksi vesivaroja. Toukokuun sateiden jälkeen retkikunta matkasi 322 kilometriä pohjoiseen, nykyiselle [[Tennant Creek]]ille. Sieltä he yrittivät edetä edelleen pohjoiseen, mutta joutuivat kääntymään takaisin kesäkuussa. Kahden kuukauden päästä he palasivat Chambers Creekille, ja. Adelaidessa Stuartia juhlittiin, sillä hän oli käynyt vain 322 kilometrin päässä tunnetuista pohjoisen alueista.<ref name="biography"/>
Lokakuussa 1861 Stuart lähti retkikuntineen jälleen uudelle yritykselle ylittää Austrtalian manner lokakuussa 1861. Huhtikuussa he pääsivät alueelle, josta he joutuivat viimeksi kääntymään takaisin. Vaikka he pystyivät etenemään pusikossa vain 1,6puolitoista kilometriä tunnissa, he pääsivät nykyiseen [[Daly Waters]]iin toukokuun lopussa ja leirityivät kahdeksi viikoksi. [[Intian valtameri|Intian valtamerelle]] retkikunta selviytyi 24. heinäkuuta. Lähes sokeaa ja keripukkia sairastavaa Stuartia jouduttiin kantamaan hevosten avulla. Paluumatkalla hänen kuntonsa kohentui sen verran, että hän pystyi saapumaan Adelaideen ratsastaen 17. joulukuuta.<ref name="biography"/>
