22 октября 1876 года пароход Юнкера со снаряжением покинул Хартум и отправился в Ладо, где Вильгельм Вильгельмович надеялся получить у тогдашнего губернатора Ч. Гордона официальное разрешение для экспедиции. Однако их встреча произошла немного раньше, на пароходе, на котором Гордон плыл в Хартум. Губернатор детально расспросил обо всем Юнкера и выдал ему официальное письмо, в котором просил служащих правительственных и торговых станций экваториальной провинции представлять путешественнику бесплатный провиант, носильщиков и проводников.
Естественно, любезность Гордона объяснялась не тем, что он почувствовал к Юнкеру расположение и захотел ему помочь. Просто с его помощью Гордон надеялся без проблем получить определенные сведения и таким образом выполнить возложенную на него «колониальную миссию».
Ч. Гордон быстро понял, что кандидатура Юнкера идеально ему подходит. Во-первых, Вильгельм Вильгельмович хоть и не был путешественником-любителем, но его экспедиция преследовала только научные цели и осуществлялась на его личные деньги. Во вторых, Юнкер имел медицинское образование, что считалось в то время важным условием для работы в колонизируемых странах.
В-третьих, интерес к Африке проявляли в то время французы и англичане. Юнкер же являлся подданным России, а потому не мог вызвать беспокойства у французов. Кроме того, судя по воспитанию, его можно было принять скорее за немца, чем за русского.
Гордон предложил Юнкеру начать свои исследования с области Макарака, ибо в южных районах вспыхивали восстания среди местного населения.
В ноябре 1876 года путешественник прибыл в Ладо, который являлся центральным пунктом административного управления окружающими областями. Здесь периодически снаряжались экспедиции либо для подавления сопротивления местного населения, либо для сбора налогов. Значительную часть маршрутов В.В. Юнкер провел, сопровождая такие экспедиции или торговые караваны. Например, ему пришлось два месяца провести в Ладо, пока он дождался отправления такого каравана в область Макарака. За это время Юнкер довольно много узнал о народе бари, живущем вокруг Ладо, представителях Макарака и других народов; Юнкер сделал описание их внешнего вида, одежды, украшений, жилищ и т.п.
В конце января 1877 года Юнкер наконец-то отправился в округ Макарака вместе с караваном, насчитывающим 1200 человек. Это путешествие можно было считать началом его серьезной исследовательской деятельности в Центральной Африке. С караваном Юнкер добрался до местечка Кабаенди, а уже оттуда с небольшим числом носильщиков совершил по округу Макарака четыре поездки. Кроме географических наблюдений Юнкер много внимания уделил изучению жизни африканских народов и составлению коллекций из предметов их материальной культуры.
В дальнейшем путешественник планировал отправиться на юг экваториальной провинции, в область Келико. Но экспедиция, к которой он хотел присоединиться, ушла, и тогда Юнкер примкнул к каравану, отправлявшемуся в Римо. Оттуда он планировал попасть в Келико. Но отряд через три дня был вынужден вернуться, так как поступило распоряжение явиться в область Роль.
Путь с этим отрядом отнял 1,5 месяца — сначала до центра области Рошь, а потом на северо-запад. В результате поездки были уточнены некоторые картографические данные и пополнены коллекции.
По возвращении Юнкер наконец-то смог попасть к Келико. Эта поездка дала ему возможность побывать в районах, где еще не был ни один путешественник, и подойти к истокам реки Уэле. Сведения о народе келико очень ценны, ибо их мало в этнографической литературе.
В конце марта 1978 года Вильгельм Вильгельмович прибыл в Ладо. Пароходов до Хартума не было и пришлось находиться здесь до июня. Эта задержка дала возможность пополнить этнографические коллекции.
В конце июня путешественник добрался до Хартума, а во второй половине июля отправился в Каир. Путь до него на самых разнообразных средствах передвижения (от поезда до осла) занял почти 1,5 месяца. В сентябре В.В. Юнкер уже был в Петербурге, где занялся обработкой картографического материала.
Зимой 1879 года Юнкер решил продолжить исследования в Африке. В июле он покинул Петербург и направился в Берлин, чтобы там основательно заняться подготовкой к будущему путешествию.
В октябре того же года путешественник из города Триеста прибыл пароходом в Александрию, а оттуда направился в Каир, где готовил снаряжение и отсылал его в Хартум. Параллельно он добивался разрешения на поездку у египетского правительства. На все это было затрачено почти два месяца. Особенно много неприятностей доставляло официальное разрешение на экспедицию. Оно, конечно, было получено, хотя некоторые просьбы Юнкера остались без удовлетворения.
Исследование, главной целью которого был бассейн реки Уэле, началось в конце марта 1880 года. До мая 1883 года была изучена большая территория протяженностью 650 тысяч кв. км, было также прослежено течение Уэле и открыта река Непоко.
Во время второго путешествия Юнкер посетил внутренние районы Центральной Африки, расположенные южнее тех мест, где большое влияние имели представители египетского правительства и суданские торговцы.
В этих же районах такое влияние либо вообще отсутствовало, либо было чисто формальным. Дорог здесь практически не было, торговых путей тоже. Приходилось считаться с местными обычаями, а также нужно было составить караван, чтобы иметь начальный запас продуктов. В противном случае их надо было выменивать на какие-нибудь подарки (и для этого тоже требовался караван), ибо деньги здесь не имели никакой ценности.
Юнкер постоянно был вынужден задерживаться в пути из-за трудностей с наймом носильщиков. Однако ему удалось обследовать огромный район, сделав ценнейшие географические, метеорологические, гидрографические, этнографические и другие записи, и собрать богатые коллекции.
В мае 1883 года измученный тропическими болезнями Юнкер решил возвращаться в Европу, но внезапно начавшееся среди местного населения восстание отрезало путь в Хартум. С большими трудностями, за 11 месяцев, он достиг Занзибара. Лишь 9 января 1887 года он прибыл в Каир, где некоторое время работал над картами, а потом уже смог вернуться на родину.
Таким образом, вторая экспедиция длилась около семи лет.
По возвращении домой Вильгельм Вильгельмович Юнкер до 1891 года работал над многотомным трудом о своих поездках в Африку. Осенью 1891 года был издан последний том, и Юнкер уехал в Петербург, к семье. К несчастью, там свирепствовал грипп, который спровоцировал у В.В. Юнкера обострение всех ранее приобретенных в Африке болезней. Особенно активно у путешественника начала развиваться саркома, от которой он скончался 13 февраля 1892 года.
