En 1736, il fut chargé par l'Académie des sciences de diriger l'expédition envoyée en Laponie pour mesurer la longueur d'un arc de méridien de 1°. Les mesures confirmèrent l'hypothèse de l'aplatissement de la Terre aux pôles. On lui doit également le principe de moindre action (1744), selon lequel « le chemin que tient la lumière est celui pour lequel la quantité d'action est moindre ».
