Os resultados científicos abrangeram várias áreas desde a biologia, a zoologia, a geologia, a meteorologia e o magnetismo. Foram feitas importantes descobertas nos campos geológico e zoológico, incluindo os Vales secos de McMurdo, desprovidos de neve, e a colónia do pinguim-imperador do cabo Crozier. Na área da exploração geográfica, foram descobertos a Terra do Rei Eduardo VII e o planalto polar através da rota das montanhas ocidentais. Esta expedição não tinha como objectivo principal atingir o Polo Sul, e apenas alcançaram a latitude de 82°17'S.

Referência para explorações posteriores, a Expedição Discovery foi um marco na história da exploração britânica da Antárctida. Depois do seu retorno, a expedição foi celebrada como um sucesso. No entanto, foi necessária uma missão de ajuda para libertar o Discovery, e a sua tripulação, do gelo; mais tarde, a qualidade dos seus achados científicos seria posta em causa. Uma das críticas feitas à expedição foi a sua incapacidade de gerir as técnicas de viagem polar utilizando esquis e cães, um legado que, no entanto, continuou nas expedições antárticas britânicas ao longo da Idade Heroica da Exploração da Antártida.