W 1947 r. na słynnej łódce Kon-Tiki przepłynął wraz z pięcioma towarzyszami trasę z Ameryki Południowej na wyspy Polinezji. Zajęło im to 101 dni. Wyczyn dał Heyerdahlowi wielki rozgłos. W 1951 r. dostał Oscara za dokument o wyprawie. Książka "Wyprawa na Kon-Tiki" należy do klasyki literatury podróżniczej. W 1970 roku na łodzi Ra II - zbudowanej z ciborypapirusowej - pokonał Atlantyk, by udowodnić, że Egipcjanie wyprzedzili Kolumba o kilka tysięcy lat. W 1978 r. zmierzył się z Oceanem Indyjskim.