В 1776 году Блай был выбран капитаном Джеймсом Куком на должность капитана парусного спорта на «Резолюции» и сопровождал капитана Кука в июле 1776 года в третьем и роковом путешествии Кука в Тихий океан.
Он отправился с капитаном Джеймсом Куком в свое третье и последнее плавание в 1776 году. В 21 год (17 марта 1776 г.) он стал капитаном корабля капитана Джеймса Кука «Резолюшн», входившего в третье и последнее путешествие Кука.