В 1540 г. испанский король назначил губернатором провинции Рио-де-ла-Плата известного путешественника Кабесу де Вака – участника погибшей экспедиции Нарваэса, проведшего 7 лет в плену у индейцев Северной Америки. В 1541 г. де Вака во главе отряда из 400 человек высадился на небольшом островке Санта-Катарина у южного побережья Бразилии. Здесь он получил тревожное сообщение : испанский гарнизон в Буэнос-Айресе оставил город из-за непрекращающихся набегов индейцев и отступил в Асунсьон (ныне столица Парагвая), где продолжает подвергаться нападениям. Де Вака срочно двинул свою флотилию и часть сил к устью Ла-Платы, поставив им задачу восстановить разрушенный Буэнос-Айрес и помочь испанскому отряду, осажденному в Асунсьоне. Сам губернатор во главе оставшейся части отряда высадился на побережье Бразилии и двинулся на запад. Испанцы пересекли южную часть Бразильского нагорья и открыли реку Игуасу с ее знаменитым водопадом, затем добрались до реки Парана, исследовали ее среднее течение и пересекли междуречье Парана – Парагвай. 11 марта 1542 г. отряд вступил в Асунсьон. Во время этого похода по практически неизведанным землям де Вака проявил себя с самой лучшей стороны: он сумел установить дружеские отношения с индейцами, так что за все 4 месяца путешествия его отряд практически не имел потерь.        С сентября 1543 по апрель 1544 г. Кабеса де Вака прошел внутренние области Парагвая, поднявшись вверх по реке Парагвай около 500 миль. Он открыл и исследовал обширные области Южной Бразилии в районе плато Мату-Гросу. Деятельность неутомимого исследователя была прервана его соперником, бывшим губернатором Рио-де-ла-Платы Мартином Домингесом де Ирала. Тот обвинил де Вака во многих тяжких грехах, включая плохое управление колонией, арестовал его и отправил в Испанию. В 1545 г. король рассмотрел это дело и в итоге оправдал де Вака, однако тот уже никогда больше не вернулся в Новый Свет.