Francisco de Orellana o rudă a Pizarros, s-a născut în Trujillo, Estremadura. În mod evident, a ajuns în Lumea Nouă ca adolescent și a luat parte la cucerirea Pizarro din Peru, unde și-a pierdut un ochi în luptă. În 1538 a luptat sub Hernando Pizarro la bătălia de la Las Salinas, unde Hernando l-a capturat pe Diego de Almagro, pe care l-a executat. Orellana a mers apoi spre nord și a fondat Guayaquil la sfârșitul anului 1538 sau începutul anului 1539.
acum era imediat subordonat rudei sale Gonzalo Pizarro, guvernatorul Quito. Gonzalo a primit ordine de la fratele său Francisco să caute pădurile de scorțișoară raportate la est de Anzi, iar Orellana a devenit al doilea comandant al Marii expediții în 1541. Exploratorii au mărșăluit în bună ordine până au ajuns la râul Napo, un afluent al Amazonului, unde mâncarea a scăzut. Orellana fie s-a oferit voluntar, fie a fost comandat de Pizarro să meargă mai departe pe râu cu o barcă construită în grabă și aproximativ 60 de oameni pentru a aduce înapoi mâncare dintr-un loc în care indienii prietenoși au raportat că este abundent. Orellana a obținut mâncare și apoi, fie prin propria sa decizie, fie obligat de subordonați, a decis să urmeze principalul Amazon, acum aproape de Atlantic. Nimeni nu traversase râul înainte, dar dimensiunea sa i-a convins pe spanioli că trebuie să iasă la ocean. Controversa a trecut mult timp cu privire la vinovăția lui Orellana, dar verdictul general este că intenționase să dezerteze din momentul părăsirii lui Gonzalo.
aventurierii au mers la gura Amazonului și apoi la insula spaniolă Cubagua, la care au ajuns la începutul lunii septembrie 1542. Mulți dintre ei au plecat apoi în Peru, dar Orellana a călătorit în Spania prin Trinidad, Santo Domingo, și Portugalia.
în timpul coborârii lor din Amazon, spaniolii lui Orellana au suferit atacuri frecvente ale indienilor, iar într-o regiune femeile au luptat și au depășit bărbații în vitejie. Gaspar de Carvajal, capelanul expediției, descrie femeile ca fiind foarte albe și înalte și luptând la fel de mult ca 10 bărbați indieni. O astfel de forță formidabilă a adus în minte Amazoanele mitologiei grecești, iar spaniolii au dat acest nume țării lor; abia după aceea, „Amazonul” a fost aplicat treptat pe râu.
în Spania, Orellana a căutat și a obținut o concesie pentru a explora și guverna Noua Andaluzie, adică aproximativ pământul de la sud de marele râu. A navigat de la Sanl la 11 mai 1545, cu o flotă slab echipată și însoțită de soția sa, Ana de Ayala, cu care se căsătorise în Spania. Dar Orellana a murit de boală și oboseală în noiembrie 1546, iar flota s-a destrămat. Unii supraviețuitori, inclusiv Ana, au fost salvați mai târziu pe insula Margarita.