L'Investigator est construit à Monkwearmouth, près de Sunderland, sous le nom de Fram, un charbonnier lancé en 1795 qui navigue le long de la côte nord-est de l'Angleterre. La Royal Navy l'achète en 1798, le fait radouber par le chantier Pitcher, puis l'arme de 22 caronades comme navire d'escorte sous le nom de HMS Xenophon. Commandé par George Sayer en mer du Nord, il ramène en 1799 de Hambourg le rebelle irlandais James Napper Tandy et ses compagnons.
À l'instigation de Joseph Banks, l'Amirauté décide d'envoyer une expédition lever les côtes de l'Australie et en étudier la faune et la flore, avec le botaniste Robert Brown, le peintre botanique Ferdinand Bauer et le paysagiste William Westall. Le Xenophon est retenu : son faible tirant d'eau et ses vastes cales d'ancien navire marchand conviennent à un long voyage, et son mauvais état permet de s'en passer dans la guerre contre la France. Transformé à Sheerness de novembre 1800 à mars 1801 — cabines pour les savants, place sur le pont pour les plantes, armement réduit — il devient l'Investigator. Flinders, nommé le 19 janvier 1801, écrit : « L'Investigator était un navire construit dans le Nord, de trois cent trente-quatre tonneaux, et dont la forme se rapprochait beaucoup de celle que recommandait le capitaine Cook comme la mieux adaptée aux voyages de découverte. »
Parti de Spithead le 18 juillet 1801, il touche le cap de Bonne-Espérance et aperçoit le cap Leeuwin le 6 décembre 1801. Après un mois à King George Sound, il lève la Grande Baie australienne jusqu'au golfe Spencer. Le 21 février 1802, un canot chavire avec le maître John Thistle, l'aspirant William Taylor et six matelots : Flinders nomme le lieu Cape Catastrophe. Il lève ensuite Port Lincoln, l'île Kangourou, la péninsule de Yorke et le golfe Saint-Vincent, et rencontre le 8 avril, à Encounter Bay, le Géographe de Nicolas Baudin. Par le détroit de Bass, King Island et Port Phillip, il gagne Port Jackson le 9 mai 1802.
Le 22 juillet 1802, il repart vers le nord avec le Lady Nelson et Bungaree, longe la Grande Barrière, franchit le détroit de Torres et lève le golfe de Carpentarie. Là, l'examen de la coque révèle des bois pourris et de graves voies d'eau : le charpentier lui donne six mois. Flinders cherche en vain un navire de remplacement à Timor puis, l'équipage miné par la dysenterie et le scorbut, rentre par l'ouest et le sud, achevant le tour du continent. Il doit abandonner en route deux ancres, retrouvées en 1973 à Middle Island, dans l'archipel de la Recherche, et aujourd'hui exposées au South Australian Maritime Museum et au National Museum of Australia.
De retour à Port Jackson le 9 juin 1803, le navire est jugé par une commission « ne valant pas d'être réparé dans aucun pays ». Flinders le laisse comme ponton et embarque sur le Porpoise. Réparé malgré tout en 1804, regréé en brick, l'Investigator rentre en Angleterre en 1805 sous le commandement de William Kent, avec Robert Brown, Ferdinand Bauer et leurs collections. Déclaré inapte à Plymouth, il devient ponton-prison, puis est vendu en décembre 1810 au marchand George Baily pour 1 253 livres.
Redevenu le Xenophon, il navigue encore quarante ans pour le commerce, notamment entre Londres, Bristol et Québec. En 1853, il entre à Geelong avec une cargaison de bois, puis est vendu à Melbourne et transformé en ponton. Son registre est clos en 1872 avec la mention « démoli ». Environ 260 noms donnés par Flinders datent de son voyage.