1607-ben lett az első hajójának parancsnoka. Hudson összesen négy utat tett meg, fő célja az volt, hogy északnyugati átjárót találjon Ázsiába. Első két útja Angliába vezetett, és megpróbált északkelet felé hajózni, hogy elérje Ázsiát. Mindkét út azonban kudarcot vallott, amikor jeges körülmények miatt kénytelen volt visszafordulni. Harmadik útja 1609-ben talán a leghíresebb volt a Hudson folyó felfedezése miatt. Eleinte észak felé hajózott, hogy megpróbálja megtalálni az északnyugati átjárót, de amikor jégbe futott, úgy döntött, hogy az Északkeleti átjáró felé hajózik. Ez vezetett felfedezéséhez a Hudson folyó torkolatáig, amelyet egészen a mai Albanyig követett. Kereskedett a Mahikán indiánokkal is, és segített a hollandoknak megszerezni a mai New York nagy részét. Negyedik útja során Hudson felfedezte a Hudson-öblöt és a Hudson-szorost. Legénysége azonban dühös volt rá, mert kevés volt a készletük, a hőmérséklet pedig alacsony volt, ami miatt télen az úton kellett maradniuk. 1611 nyarán Hudsont a legénysége elhagyta a feszültségek miatt, és meghalt, valószínűleg az elemeknek való kitettség miatt.