La preposición "por"
De acuerdo al Diccionario de la Real Academia Española, en el contexto que mencionas, el uso de la preposición por utiliza como en el segundo caso:
2. prep. Ante topónimos, denota tránsito por el lugar indicado. Ir a Toledo por Illescas.
Es decir, paseaste por el lugar, hiciste un recorrido.
Por ejemplo:
Estuvimos viajando por Costa Rica durante un mes.
Voy a viajar por Francia una semana, recorreré París, Nancy y Bretaña.
La preposición "a"
En el caso de viajar a, el mismo Diccionario señala en su sexta acepción que:
6. prep. Indica la dirección que lleva o el término a que se encamina alguien o algo. Voy a Roma, a palacio. Estos libros van dirigidos a tu padre. U. en frs. elípticas imper. ¡A la cárcel! ¡A comer!
Cuando dices "viajar a" estás indicando una dirección.
Viajar a Australia es costoso.
Viajamos a Hawaii para realizar las observaciones.
¡Saludos!