Il Rio Ucayali, che nasce circa 140 chilometri a nord del Lago Titicaca, è il braccio principale del Rio delle Amazzoni. Quando si unisce al Rio Marañon, non lontano dalla città di Iquitos, inizia ad essere denominato ufficialmente Rio delle Amazzoni.

Il fiume, assieme al Rio Apurímac, Rio Ene, e al Rio Tambo, è oggi considerato il ramo principale del Rio delle Amazzoni, totalizzando una lunghezza di 2,669.9 km dalla sorgente dell'Apurímac presso il Nevado Mismi alla sua confluenza col Rio Marañon:

• Rio Apurímac: 730.7 km
• Rio Ene: 180.6 km
• Rio Tambo: 158.5 km
• Rio Ucayali (dalla confluenza col Rio Tambo alla confluenza col Rio Marañon): 1,600.1 km

Il Ucayali fu inizialmente chiamato San Miguel, poi Ucayali, Ucayare, Poro, Apu-Poro, Cocama e infine Rio de Cuzco.

Il fiume dà il suo nome alla regione Ucayali del Perù.

Storicamente il governo peruviano ha organizzato molte spedizioni per esplorarlo. Una di esse, nel 1867, ha dichiarato di essere arrivata a 400 chilometri circa da Lima, sulla piccola canoa Napo che fu fermata dalle forti correnti tra la foce del Rio Pachitea e quella del Río Tambo, 1000 chilometri prima della foce del Ucayali col Rio delle Amazzoni. La Napo riscì poi a risalire il Rio Urubamba fino an un punto 360 chilometri a nord di Cuzco.

Il resto del corso del Rio Urubamba, come scoperto da un certo Bosquet nel 1806 e da François Louis de la Porte, conte di Castelnau, nel 1846, è interrotto da cascate, rapide e un numero imprecisato di ostacoli alla navigazione.

Torres, che esploró l'Alto Ucayali per il governo peruviano, percorse i 334 kilometri dopo la foce del Rio Pachitea fino alla confluenza tra il Tambo e l'Urubamba. Qua la sua larghezza varia da 400 a 1200 metri, per via del gran numero di isole. La corrente scorre a 8 kilometri l'ora e la possibilità di trovare un canale largo dai 20 ai 50 metri con una profondità minima di un metro. Ci sono cinque brutti passaggi per via dell'accumulo di alberi e radici. Qualche volta enormi rocce sono cadute dalle montagne proprio nel letto del fiume causando enormi vortici.