Po pokonaniu trudności technicznych i kadrowych udało się z 340 m odwiertu wydobyć próbki wyraźnie potwierdzające hipotezę Karola Darwina, że koralowe atole rosły stopniowo na powoli zapadającej się platformie. Za odkrycie David otrzymał od Geological Society w Londynie Bigsby Medal (1899); został również członkiem Royal Society, London (1900). Swoje badania historii zlodowaceń plejstocenu, rozpoczęte w Anglii, kontynuował początkowo w okolicy rzeki Hunter, a potem – wspólnie z R.D. Oldhamem – m.in. w okolicy Góry Kościuszki (tam nauczył się jeździć na nartach). Po publikacji wyników tych badań (m.in. na International Geological Congress, 1906) został uznany za światowy autorytet w tej dziedzinie.
Umiejętność jazdy na nartach okazała się ważna, gdy w grudniu 1907 roku, wraz dwoma byłymi studentami (Douglasem Mawsonem i Leo Cottonem), dołączył do ekspedycji Shackletona na Mount Erebus (3795 m). Wiosną następnego roku powodzeniem zakończyła się ekspedycja do południowego bieguna magnetycznego, nazywana epopeją odwagi i wytrwałości. David z D. Mawsonem oraz młodym szkockim lekarzem – Alistairem Forbesem Mackayem – ciągnęli obciążone sanie na trasie 1250 km, pokonując ponad 2200 m różnicy poziomów.