En 1955, Thor Heyerdah lança une nouvelle expédition – cette fois vers l’île de Pâques. Il avait avec lui les cinq archéologues Arne Skjølsvold (Norvège), Gonzalo Figueroa (Chili), Edwin N. Ferdon, William T. Mulloy et Carlyle S. Smith (tous américains).

Sur l’île de Pâques se trouve, sur toute la côte dans un paysage dégagé, de colossales statues de pierre («moai» en langue locale).

On a longtemps eu l’impression que les statues dans la carrière Rano Raraku étaient seulement constituées de têtes.

Les fouilles de Heyerdahl et son équipe de chercheurs ont révélé que ce n’était que « le sommet de l’iceberg », car ils trouvèrent sous les têtes de hauts colosses, formés comme d’énormes torses.

Les membres de l’expédition eurent également accès à quelques grottes sur l’île. Il y avait là rassemblées d’anciennes sculptures de petite taille, qui selon les locaux avaient été conservées et transmises comme des objets sacrés. Les sculptures étaient jusqu’ici inconnues en dehors de l’île de Pâques. Heyerdahl acheta plusieurs centaines de ces objets.

En 1957 parut le livre de Heyerdahl sur cette expédition, Aku-Aku – Le secret de l’île de Pâques. Tout comme le livre de Heyerdahl sur l’expédition du Kon-Tiki, celui-ci connut également un succès commercial. Afin de documenter les fouilles, Heyerdahl avait aussi avec lui le photographe Erling J. Schjerven. À partir de ces images, Heyerdahl a réalisé en 1960 le film Aku-Aku.

En 1986, Heyerdahl était de retour sur l’île de Pâques. Cette expédition est plus connue pour sa tentative de transporter des moai. Selon une légende locale, les énormes statues de pierre avaient «marché».

Avec l’aide de l’ingénieur tchèque Pavel Pavel et un groupe de seize autochtones, Heyerdahl tenta de transporter un moai debout en tirant sur une corde attachée autour de la tête de la statue et de la partie basse du torse. Sans grande difficulté, ils réussirent à faire «marcher» la statue de 15 tonnes. Heyerdahl en conclu que le mystère de la manière dont les statues avaient été transportées était résolu.