Martens skupił się głównie na topografii faktograficznej, ale zróżnicowane zainteresowania członków ekspedycji znacznie poszerzyły jego doświadczenie i miały pozytywny wpływ na jego późniejszą pracę w Australii.
Osiedlenie do Australii thumb|Conrad Martens, Valparaíso (1834) W październiku 1834 opuścił HMS Beagle w Valparaiso, gdzie pozostał przez 3 miesiące pracując z niemieckim artystą Johannem Moritzem Rugendasem. 3 grudnia popłynął statkiem Peruvian na Tahiti i Moorea, gdzie spędził trochę czasu na szkicowaniu. W marcu 1835 roku dotarł do Nowej Zelandii, a w kwietniu do Sydney, które stało się jego domem do końca życia. Przybył do kolonii z cenną kolekcją szkiców, które początkowo zamierzał zabrać ze sobą do swojego przyjaciela Blackwooda w Indiach, ale jego twórczość została doceniona w Sydney, gdzie szybko znalazł stałe zatrudnienie i postanowił zostać. Zaprzyjaźnił się też z Philipem Parkerem Kingiem, byłym dowódcą British South American Survey, z którym kontakt ułatwił mu kapitan FitzRoy wyposażając Martensa w list polecający. W ciągu sześciu miesięcy od przybycia do Sydney wykonał rysunki z wypraw do Illawarra, Góry Błękitne i Broken Bay. thumb|left|Conrad Martens, litografia Casas de Puerto Soledad en Malvinas, wykonana dla Charlsa Darwina, 1833 W 1836 HMS Beagle przybył do Sydney.