测地学字面上为“划分地球”之意。首先需要知道地球的形状。1700年，一般认为地球不是全球体而是椭圆体——两极有点扁平。牛顿认为两极扁平，卡西尼则认为赤道扁平。科学院为了决定这一国际争执，特别派出两支探险队。一支由孔达米纳、布格与戈登率领，开往那时的秘鲁（1735年，现为厄瓜多尔），借以测量赤道一道子午弧上天文纬度的度数。1736年，相似的一支探险队由莫佩尔蒂与克莱罗率领，开往拉普兰而在实际接近北极圈的一个地方测量一道子午弧上天文纬度的一个度数。据其报道，那里一度的长度为36.71万英尺——比69英里稍为长些。这些发现指出，天文纬度一度的长度，随着观察者从赤道向两极移动而轻微增加，这一增加被解释为地球两极扁平的缘故。科学院承认牛顿已得证明。这两次探险所做的测量，后来成为决定1米、公制及地球上各地精确的天文时间的基础。
布格在秘鲁的观察中发现该铅垂线的一些偏向，并认为是受钦博拉索山的吸力所致。他以此为基础，试图计算地球的密度。乔治三世的钦定天文学家马斯基林以一根铅垂线一次垂落在苏格兰一座花岗岩山的一边，一次落在另一边来实现这一结果（1774—1778年）。该铅垂线在两种情况下都朝那座山偏差约12角秒。马斯基林下结论道，地球密度与该座山密度的比例，将同于地球吸力与12秒偏差的比例。查理·胡顿即以此为基础计算出地球的密度约为水的4.5倍——现在为一般人接受，这个数字牛顿于一个世纪以前即靠一种聪明的方法推算出。
