Одним из важных изобретений Ломоносова в области оптики была «ночезрительная труба» (1756?58), позволявшая в сумерки более отчётливо различать предметы. Кроме того, задолго до В. Гершеля Ломоносов сконструировал отражательный (зеркальный) телескоп без дополнительного плоского зеркала. Ломносова интересовали также астрономия и геофизика. 26 мая 1761 года во время прохождения Венеры по диску Солнца Ломоносов открыл существование у неё атмосферы, впервые правильно истолковав размытие солнечного края при двукратном прохождении Венеры через край диска Солнца. С помощью разработанной им конструкции маятника, позволявшей обнаруживать крайне малые изменения направления и амплитуды его качаний, Ломоносов осуществил длительные исследования земного тяготения». «Десятилетие 1751–1761 годов завершилось великим открытием в астрономии. Начиная с осени 1760 года европейские ученые стали готовиться к редкому событию — прохождению Венеры по диску Солнца (в следующий раз такое прохождение ожидается лишь в 2004 году). Завязалась оживленная переписка между академиями об организации экспедиций в разные точки земного шара, где можно было бы наблюдать это явление без помех. Наблюдения были необходимы для установления точного расстояния между Солнцем и Землей. Петербургская Академия решила с этой целью направить три экспедиции в Сибирь: две возглавили русские астрономы С. Я. Румовский и Н. И. Попов, во главе третьей стоял французский астроном Шапп Д'Отерош. Кроме того, предполагалось провести наблюдения в самом Петербурге, на Академической обсерватории. Сибирские экспедиции постигла неудача из-за неблагоприятной погоды, о чем Румовский написал Ломоносову из Селенгинска: «Ежели бы 26 день майя был ясный и мне бы удалось сделать надежное примечание над Венерою, то я бы без всякого сомнения остался в здешнем наихудшем всей Сибири городе до того бы времени, пока определил аккуратно длину сего места. Но мое НАБЛЮДЕНИЕ ТОГО НЕ СТОИТ» (последние слова были подчеркнуты рукою Ломоносова. — Е. Л.). Наблюдения в Петербурге были осложнены вследствие скандала, возникшего по инициативе Тауберта, между академиком Эпинусом и академическими «обсерваторами» А. Д. Красильниковым и Н. Г. Кургановым.