当时的古巴总督迭戈·德·贝拉斯克斯对这些发现，特别是关于黄金的报告非常兴奋，他便派遣了另一支由他的侄子胡安·德·格里哈尔瓦率领的由4艘船200人组成的探险队。尤卡坦岛的未来征服者弗朗西斯科·德·蒙特霍，也是这支探险队的成员，他们于公元1518年4月初离开古巴。

格里哈尔瓦携带的向导叫安东·德·阿拉米诺斯，他也是科尔多瓦探险队的向导。他们第一次在东海岸的科苏梅尔岛登陆，根据探险队的记载，玛雅人一看到西班牙人就跑了。他们继续沿东海岸向南航行，经过了三个大城镇，并对其中一个城镇做如下描述：

我们日夜沿着海岸航行，到了第二天日落，看到一座非常大的城镇，就连塞维利亚似乎都没有这么壮观。还有人看见那里有一座非常高的塔；岸上有一大群玛雅人，他们拿着两面旗帜上下挥舞，示意让我们靠近，指挥官格里哈尔瓦不想过去。就在同一天，我们来到一个海滩，附近有曾经见过的最高的塔……还发现了一个宽阔的入海口，里面有渔民们立的木桩。

格里哈尔瓦在半岛东海岸看到的大城镇，极有可能是古镇札马（可能是图卢姆现代考古遗址），而最高的塔几乎可以肯定是图卢姆的卡斯蒂略神庙。上面提到的大海湾是阿森松海湾，这样命名是因为船队在公元1518年耶稣升天节的那个星期四发现它的。(1)

他们到达了东海岸的最南端，然后格里哈尔瓦从这里再次向北航行，在返回途中第二次到达科苏梅尔岛。船队随后绕过卡托切角和半岛北端，驶向西海岸的坎佩切湾。从坎佩切湾继续向南，格里哈尔瓦发现了特尔米诺斯潟湖，为圣巴勃罗河和圣佩德罗河命了名，然后驶入了塔瓦斯科河。在这一地区，或是紧接着这一地区的西部，也就是他们下一次要去的地方，他们获得了大量的财富，其中就有西班牙人曾经看到的第一批阿兹特克绿松石镶嵌工艺品。沿着海岸向北，格里哈尔瓦第一次听说了阿兹特克民族，他们大概就在韦拉克鲁斯海岸的某个地方。探险队最终到达最北边的帕努科河。在返回古巴的途中，为了报一年前科尔多瓦舰队失败之仇，他们对钱波通的玛雅人发动了进攻。玛雅人再次猛烈打击了西班牙人，打死一人，打伤五十人，格里哈尔瓦“受了两处箭伤，一颗牙齿断裂”！由于此处玛雅人的野蛮强悍，这里被命名为马拉佩利亚港，意为“恶战港”。从钱波通出发，格里哈尔瓦航行至坎佩切湾，与玛雅人再次发生小规模冲突后，终于回到了哈瓦那。此时，他已经离开古巴五个月了。