明朝不僅國內市場經濟繁榮，而且大力發展海外貿易。在永樂三年至宣德八年(公元1405—1433年)近30年間，先後七次派三保太監鄭和出使「西洋」，到達亞、非30多個國家。在對外貿易經濟繁榮的同時，也促進了手工業的發達，特別是造船業，無論是規模之大還是製造工藝之先進，都遠非宋元兩代可與之相比。據《明史·鄭和傳》記載，鄭和出使西洋的海船，最大的長44丈，廣18丈，可乘載500至1000人。連續七次的出海航行，使鄭和與其同僚們掌握了大量的航海知識，並且完成了舉世聞名的《鄭和航海圖》，其中也包括了對航海里程，海深測量技術的一些記述。
當時記錄航海里程的單位是「更」。大約舟行一晝夜的里程為十更，每更行程約為60里。但受海流、風向及風速的影響，一更也可以大於或小於60里。他們總結出一些簡單易行的檢測方法，以木片於船首投入海中，人從船首速行至船尾，木片與人齊至，則更准；若人行至船尾，而木片未至，則為不上更；若木片比人先至，則為過更。明代航海者還根據前人的經驗，利用測量海水的深淺來輔助判斷船行的地理位置。其測水深的單位為「庹」，一庹等於成人兩臂平伸的長度，約160厘米。測水深的辦法是，用長繩系一鉛錘等重物，沉入海中，再量其繩長。錘底塗以牛油，借其粘附物探明海床是泥砂還是岩石。然後結合前記載及航海的經驗，判明舟師所在的位置。
17世紀中葉，在中國正是西洋傳教士和商人已踏入「天朝」大門之時，也是清朝正處在國內統一，經濟繁榮的鼎盛時期。康熙、乾隆都十分重視科學技術的發展，並且大膽任用那些能嚴格遵守王朝法度又精通科學技術的歐洲人，虛心向他們學習。康熙很注意對天文曆法的改進，他發現西方的曆法更符合科學，於是頒行比利時傳教士制定的《時憲歷》，並且命令湯若望(德國教士)按歐洲的先進方法結合清朝度量衡制度督造了天文儀器。這期間，在地圖測繪方面也取得了顯著的成就。我國古代地圖測繪雖然有悠久的歷史和傑出的成就，但畢竟受當時的科學水平所限，里程計算不夠精確。康熙四十七年(公元1708年)，朝廷決定在全國範圍內進行一次大規模的地圖測繪工作，採用了西方先進的測繪技術和地理知識。為了保證測量的準確一致，首先統一了測量中使用的長度單位，規定以工部營造尺為標準尺度，五尺為步，360步為里，規定緯度一度為200里。這種以地球形體來規定尺度的方法，也是世界最早的。前後用了10年時間將測繪的結果匯總後，製成全國地圖，即《皇輿全覽圖》，達到了地圖繪製史上極高的水平，不但是亞洲地圖中最好的，而且比當時歐洲地圖也更精確。
鄒伯奇是學貫中西的天文歷算學家，他十分注意實踐，並對前人的著作也潛心研究，他「以體積論栗氏量，以重心論懸磬之形」。他認為「繪地難於算天，天文可坐而推，地理必須親歷」。他著有《測量備要》四卷，內有《備物致用》和《按度考數》二題。從其分目中可以看出他對測繪工具是十分重視的；《測量備要》分目四：丈量器中包括插標、線架、指南尺、曲尺、丈竹、竹籌、皮活尺等；《按度考數》分目中一曰尺度考、百法、里法……二曰步量……他為了考求地理沿革，成《歷代地圖》，還專門考證了周漢以來的尺、步、畝、里之數，著有《古尺步考》。
康、雍、乾時期對農業生產都很重視，在此一百多年間，無論是治理河道和對水利的開發、利用，都取得了可觀的成就。在這方面有突出貢獻的人是陳潢。陳潢特別注意因勢利導地去疏通水流。為了查明黃河水情、地勢，他「必以親歷度勢為第一事」，沿河「跋涉險阻，上下數百里，一一審度」；甚至在疾風時還獨駕輕舟，測水之深淺。為了準確地控制洪水，陳潢「以推測土方之法，移而推測水方」，創造了「測水法」。「以水縱橫一丈、高一丈為一方」，把河水的橫切面積乘以流速，來計算水的流量。他說，要想知道河道閘口水的流量和晝夜所流的分數，都可以通過測量和計算得到，「其法，先量閘口闊狹，計一秒所流幾何，積至一晝夜，則所流多寡可以數計矣」。陳潢在水利工程方面取得的成就，與他創立的測水法是分不開的。
清朝還十分注意對各種氣象的觀察和記錄。為了測量雨水的大小，康熙、乾隆時期向各地陸續頒發了雨量器，這種雨量器高一丈，廣八寸，並有標尺，以黃銅製成。清代在氣象儀器方面也有顯著的成就，順治十三年(公元1656年)，江蘇人黃履庄發明了溫度計和燥濕檢驗器。溫度計「能診虛實，分彆氣候；證諸葯之性情，其用甚廣」。而濕度計「內有一針，能左右旋，燥則左旋，濕則右旋，毫髮不爽，並可預證陰晴」。與現代濕度計結構相似。
清代建築業也達到了很高的水平。至今保存完好的故宮太和殿，是宮廷內的主殿，它氣勢雄偉，是我國古代最大、最巍峨的木結構建築。康熙年間，曾因大內火災而重修和擴建太和殿，由當時著名的匠師梁九設計和督造。為保證工程質量，在動工之前，梁九嚴格地按等比例縮小的方法做出了大殿的模型；「九手制木殿一區，以寸准尺，以尺准丈，大不逾數尺許，四阿重室，規模悉具，工作以之為準，無爽」。在我國建築史上是一大進步。