La mesure de longitude est très difficile à effectuer si l'on ne possède pas de montre précise, car la Terre pivote d'un tour en 86 164 s (jour sidéral : = (365,25/366,25)x86 400 s ). Soit à l'équateur, une vitesse de 40 000 km/ 86 184 s = 464,23 m/s : une erreur de 0,1s correspond à une erreur de 46 m !
Quelle montre utiliser ? Celle des étoiles, c’est-à-dire une horloge astronomique calée sur des observations astronomiques ou un chronomètre (de marine : ce sont surtout les mesures en mer qui sont délicates) avec balancier et ressort spiral.
Les Hollandais sont évidemment prêts à payer beaucoup pour cette mesure (la Grande Armada s'échoue lamentablement sur les côtes écossaises, faute de bonnes cartes ), les Anglais aussi. Galilée, après ses observations des occultations des satellites médicéens, a failli remporter le " contrat" . Mais il meurt trop tôt, et Cassini interprètera mal ses propres observations. Le prix sera remporté finalement, mais après bien des vicissitudes par John Harrison (1693-1776) en 1736, puis 1749.
Jean Picard (1620-1682) commence à trianguler la France (Amiens - Malvoisine) en 1666. Le travail se termine gràce à Colbert, par les travaux de Cassini et de La Hire, qui produisent la première carte de France précise (Ac des Sc , tome VII, tracés de Sanson, 1679).
Peiresc (1580-1637), élève de Galilée, et Gassendi (1592-1655), mathématicien au Collège de France avaient déjà corrigé la distance Marseille-Alexandrie (se souvenir des déboires de Saint-Louis en Tunisie !).
Dès lors, cartographes et astronomes collaborent : la géodésie spatiale est née. Les frères Joseph-Nicolas Delisle et Guillaume Delisle se mettent au travail; en 1700, la première carte géodésique et astronomique est publiée. Cela ne s'arrêtera plus.
Dès les lancements des premiers satellites, cette collaboration se fait plus étroite (Starlette, puis DORIS, puis le GPS et bientôt le Galileo): la précision latitude, longitude, altitude sera de l'ordre du centimètre.