* Življenje v globokem morju: Thomson in njegova ekipa so odkrili široko paleto prej neznanih življenjskih oblik, ki živijo v globokem morju, vključno z novimi vrstami rib, nevretenčarjev in mikroorganizmov. To je izpodbijalo prevladujoče prepričanje, da na takih globinah ne more obstajati življenje.
* Topografija oceanskega dna: Odprava Challenger je natančno preslikala oceansko dno in razkrila njegovo zapleteno in raznoliko topografijo, vključno z gorami, jarki in prostranimi nižinami. Ti podatki so postavili temelje sodobne oceanografije.
* Oceanski tokovi: Thomson je preučeval oceanske tokove in njihov vpliv na morsko življenje in podnebje, s čimer je pomagal razviti naše razumevanje svetovnega oceanskega kroženja.
* Morske usedline: Ekspedicija je zbrala in analizirala ogromne količine morskih usedlin, kar je omogočilo vpogled v geološko zgodovino oceanov in procese, ki oblikujejo Zemljo.
* Koncept "Challenger abyss": Ta izraz je skoval Thomson za opis najglobljega dela oceanskega dna, ki so ga odkrili med ekspedicijo. Kasneje se je umaknil izrazu "Marianski jarek".
Thomsonovo delo na odpravi Challenger je bil monumentalen dosežek v znanosti, ki je temeljito spremenil naše razumevanje oceanov in življenja v njih. Velja za enega od pionirjev sodobne oceanografije.