Eksploracja Antarktyki Christensen aktywnie wspierał eksplorację Antarktyki. Sfinansował dziewięć wypraw badawczych, biorąc osobiście udział w czterech z nich. W ekspedycjach towarzyszyła mu żona Ingrid. Dzięki Christensenowi zorganizowano m.in.: pierwszą ekspedycję antarktyczną na statku „Norvegia” w latach 1927–1928 na Wyspę Bouveta drugą ekspedycję antarktyczną na statku „Norvegia” w latach 1928–1929 na Wyspę Bouveta i Wyspę Piotra I czwartą ekspedycję antarktyczną na statku „Norvegia” w latach 1930–1931 do Ziemi Królowej Maud badania z powietrza wschodniej części Antarktydy w latach 1936–1937

Głównym celem tych wypraw było znalezienie łowisk wielorybów, oszacowanie ich populacji i tras migracji. Jednocześnie ekspedycje zajmowały się badaniami topograficznymi i mapowaniem terenów Antarktydy. Dzięki wyprawom Christensena Norwegia zajęła Wyspę Bouveta (1927), Wyspę Piotra I (1929) i Ziemię Królowej Maud (1939).

W 1929 roku Christensen wprowadził do swojej floty wielorybniczej samoloty, zmodyfikował statek „Norvegia” i wyposażył go w dwa wodnoloty. Czwarta wyprawa norweska w latach 1930–1931 zbadała z powietrza Ziemę Królowej Maud – loty zwiadowcze prowadzili Hjalmar Riiser-Larsen (1890–1965) (kierownik wyprawy) i Finn Lützow-Holm (1890–1950).