Después de trabajar mucho para conseguir el dinero, el Perito Moreno consigue que la Sociedad Científica Argentina, la SCA fundada apenas 3 años atrás, el 28 de julio de 1872, abocada al conocimiento y investigación desde sus inicios, donde tambien apuntalarían económicamente a Ramón Lista más tarde con el mismo fin que Francisco Moreno, descubrir, aprender, zurcar los territorios cuasi inexplorados hasta el momento de la vasta Patagonia Argentina. Así se propone su principal objetivo, cruzar la Coordillera de los Andes, a través del Lago Nahuel Huapi, y de esta forma llegar a Chile, desde el Océano Atlántico, y así unir las dos masas de agua.

Parte el 25 de Septiembre desde Buenos Aires, emprendiendo su segunda expedición al sur, ya que dos años antes había realizado un primer viaje adentrándose en la Patagonia, recorriendo como punto final la zona de Carmen de Patagones sin ir mas lejos en esta oportunidad.

Uno de los primeros puntos donde arribó fueron Pehuen Co en la zona sur de la Provincia de Buenos Aires, allí supo estudiar yacimientos fósiles que particularmente ya habían sido avistados anteriormente por Charles Darwin en alguno de sus viajes entre los años 1833 y 1835. Luego atravesaría durante unos durante unos 3 meses y medio de viaje, los mil y pico de kilómetros que lo separan del Río Limay, zurcando la provincia de Río Negro por donde se encuentran aproximadamente Choele Choel y General Roca, para arribando luego al Limay y seguirlo hacia el sur, pasando por el Cumelfen, la Pampa Rosada y el País de las Manzanas, para arriba al imponente Lago Nahuel Huapi, en el límite entre las provincias de Río Negro y Neuquén, el 22 de enero de 1876.

Pasaría así a ser el primer hombre blanco en realizar esta travesía en el sentido de Este a Oeste, ya que el expedicionario chileno Guillermo Cox había navegado las aguas del Gran Lago años atrás en 1860 pero procediendo desde el otro punto cardinal, y el Perito Moreno aquí se detendría, y se tomaría su tiempo para hacer flamear el pabellón Argentino en el Sur con tan solo 23 años de edad, pionero de nuestra Patagonia.