Para demostrar la capacidad de navegación de los aborígenes sudamericanos a islas en el océano realizó en 1947 una expedición desde Perú a la Polinesia a bordo de una balsa de troncos llamada Kon-Tiki. Realizó la primera expedición arqueológica a las islas Galápagos descubriendo vestigios de asentamientos prehistóricos y redescubriendo los principios de gobernabilidad de las balsas por los aborígenes de Ecuador. Organizó una expedición arqueológica noruega a la isla de Pascua y al Este de Pacífico, descubriendo marcados estratos culturales con correspondencias en Sudamérica, introduciendo así la arqueología moderna en el Este de Polinesia (1955-56). Continuó investigando y publicando sobre la cultura y las migraciones en la Polinesia (1955-56). Después de sus experimentos en el Pacífico centró su atención en el Océano Atlántico. En 1969 comenzó a realizar estudios sobre la posibilidad de navegación en balsas hechas de junco, y en 1970 construyó y viajó en el Ra II desde Safi (Marruecos) a Barbados con tripulantes de diferentes países. Continuó investigando la navegación prehistórica construyendo y navegando en una embarcación de tipo sumerio, el Tigris, y con una tripulación de 11 hombres de diferentes países navegó desde Qurna (Irak) pasando por el Valle del indo hasta llegar al estado de Yibuti en África (1977-78).
Organizó expediciones arqueológicas a las islas Maldivas descubriendo ruinas de templos Budista e Hindú anteriores al asentamiento musulmán del siglo XII, 1982-84. Organizó expediciones arqueológicas noruego-chilenas a la isla de Pascua, excavando varias murallas de tipo preincaico y dirigiendo los experimentos para transportar las gigantescas estatuas exposición vertical, 1986-88. Organizó el proyecto noruego-peruano al complejo piramidal más grande de Suramérica en Túcume (Perú), descubriendo evidencias de la existencia de una cultura preincaica basada en la pesca y el comercio marítimo, así como relieves de hombre-pájaro navegando en grandes embarcaciones de junco, 1988-94. Desde 1990 funda un proyecto hispano-noruego en las Islas Canarias, protegiendo las estructuras piramidales en Güímar (Tenerife) y presidiendo el Comité Científico Internacional de la fundación FERCO (Fundación para la Exploración e Investigación del Origen de las Culturas).
