С 1947 по 1952 год Хейердал продолжает изучать происхождение полинезийцев. Он выступает с лекциями на эту тему в научных учреждениях Норвегии, Швеции, Финляндии, Англии, США, Канады, Голландии, Швейцарии, Австралии, Бразилии и Перу.

В этот же период он опубликовал в Швеции, Англии и США пять научных статей, посвященных проблеме переселения южноамериканцев в Тихий океан, и монографию „Американские индейцы в Тихом океане“.

Одновременно он вместе со своим спутником по плоту „Кон-Тики“ Кнутом Хаугландом организовал на острове Бюгдё возле Осло музей Кон-Тики. Доходы от музея поступают в фонд студентов-антропологов.

После плавания на плоту „Кон-Тики“ Хейердал настойчиво пытается подтвердить свою теорию и археологическими исследованиями.

В 1952 году он руководит первой смешанной американо-норвежской экспедицией археологов на Галапагосских островах, причем норвежскому исследователю удается доказать, что в древности эти острова посещались индейцами.

Через два года Хейердал изучает каменные статуи Перу, Боливии и Эквадора.

В 1955 и 1956 годах он руководит экспедицией американских и норвежских археологов, впервые проведших систематические раскопки на островах Восточной Полинезии: Пасхи, Рапа-Ити и нескольких островах Маркизского архипелага.

Хейердал приходит к выводу, что существующей полинезийской культуре на острове Пасхи предшествовали две отчетливо выраженные культурные эпохи и что первые поселенцы прибыли сюда к 380 году н. э., или более чем на тысячу лет ранее той даты, которая до этого была принята учеными.