Portugal:
L’exploració i la colonització portugueses van continuar en el segle XVI malgrat la rivalitat amb la Monarquia Hispànica. Així, per exemple, els portuguesos es van convertir en els primers occidentals a comerciar amb Japó.
L’estratègia colonial portuguesa estava basada en la construcció de forts que els permetessin de controlar les rutes comercials més importants de l’est. D’aquesta manera, forts i noves colònies van ser establertes sobre la costa africana, a Luanda, Moçambic, Zanzíbar, Mumbassa, Socotra, Ormuz, Calcuta, Goa, Mumbai, Malacca, Macao i Timor.
Els portuguesos també controlaven el Brasil, descobert el 1500 per Pedro Álvares Cabral, ja que la regió es trobava sobre l’àrea portuguesa establerta segons el Tractat de Tordesillas.
Al llarg del segle XVI, Portugal es va enfrontar a diversos problemes en expandir el seu territori més enllà de les àrees costaneres. Amb el temps, el país no tindria prou recursos ni exèrcits per a administrar l’empresa colonial. Els forts que havien construït arreu del món no podien competir amb les altres potències europees que amenaçaven el seu imperi i el seu monopoli comercial.
En conseqüència, l’hegemonia comercial portuguesa de l’est va desaparèixer amb l’arribada dels exploradors neerlandesos, francesos i britànics que van ignorar la divisió papal del món.

El 1580, Felip II de Castella també es convertiria en rei de Portugal, com a hereu de la corona després que el seu cosí Sebastià morís sense descendència. Així, sota Felip II, els dos imperis es van unificar, i el nou i immens imperi va resultar massa gran per resistir les amenaces de les colònies britàniques i neerlandeses.
Si bé Mumbai va ser cedida als britànics, Macao, Timor, Goa, Angola i Moçambic, així com Brasil, on la presència portuguesa va ser efectiva, van romandre com a territoris portuguesos després del ressorgiment del Regne de Portugal, independent de la Monaquia Hispànica el 1640.
Els països nord-europeus:
Les nacions al nord de la Península Ibèrica, van refusar reconèixer el Tractat de Tordesillas. Així, Franca, els Països Baixos i Anglaterra, amb fortes tradicions marítimes així com tecnològiques, van emprendre els seus propis viatges de colonització.

La primera d’aquestes missions, el 1497, de Joan Cabot, va ser finançada per Anglaterra, i va ser la primera d’una sèrie de missions d’exploració britàniques i franceses cap a Nord-Amèrica. Espanya havia ignorat la regió més septentrional de Nord-Amèrica perquè la població era molt menor i tenia menys riqueses (or i plata) que la resta de Nord-Amèrica, Centre-Amèrica i Sud-Amèrica.

El 1525, Giovanni da Verrazzano es convertiria en el primer europeu (llevat dels víkings) a visitar la Costa Est del territori actual dels Estats Units. Les expedicions de Cabot, Jaques Cartier (1534 i d’altres) es realitzarien primerament amb l’esperança de trobar un pas al nord-est que connectés les rutes marítimes d’Europa amb les riqueses de l’Àsia. Aquest pas mai no seria trobat, però mitjançant les seves expedicions es trobarien altres possibilitats comercials i, a partir del segle XVII, van començar a establir-se colònies a la costa est de Nord-Amèrica.
Aquestes nacions nord-europees serien els primers rivals de Portugal a l’Àfrica i a l’Oceà Índic. Vaixells neerlandesos, francesos i britànics van començar a sacsejar el monopoli portuguès i van fundar forts i colònies pròpies. Gradualment, el duopoli espanyol i portuguès va declinar.

Serien els estats nord-europeus els primers a explorar les regions desconegudes de l’Oceà Pacífic, Oceania i la costa oest nord-americana. Els exploradors neerlandesos, com ara Willem Jansz i Abel Tasman, van ser els primers a explorar les costes d’Austràlia. El segle XVIII, l’explorador britànic James Cook seria el primer a traçar els mapes de la Polinèsia.