明朝不仅国内市场经济繁荣，而且大力发展海外贸易。在永乐三年至宣德八年(公元1405—1433年)近30年间，先后七次派三保太监郑和出使“西洋”，到达亚、非30多个国家。在对外贸易经济繁荣的同时，也促进了手工业的发达，特别是造船业，无论是规模之大还是制造工艺之先进，都远非宋元两代可与之相比。据《明史·郑和传》记载，郑和出使西洋的海船，最大的长44丈，广18丈，可乘载500至1000人。连续七次的出海航行，使郑和与其同僚们掌握了大量的航海知识，并且完成了举世闻名的《郑和航海图》，其中也包括了对航海里程，海深测量技术的一些记述。
当时记录航海里程的单位是“更”。大约舟行一昼夜的里程为十更，每更行程约为60里。但受海流、风向及风速的影响，一更也可以大于或小于60里。他们总结出一些简单易行的检测方法，以木片于船首投入海中，人从船首速行至船尾，木片与人齐至，则更准；若人行至船尾，而木片未至，则为不上更；若木片比人先至，则为过更。明代航海者还根据前人的经验，利用测量海水的深浅来辅助判断船行的地理位置。其测水深的单位为“庹”，一庹等于成人两臂平伸的长度，约160厘米。测水深的办法是，用长绳系一铅锤等重物，沉入海中，再量其绳长。锤底涂以牛油，借其粘附物探明海床是泥砂还是岩石。然后结合前记载及航海的经验，判明舟师所在的位置。
17世纪中叶，在中国正是西洋传教士和商人已踏入“天朝”大门之时，也是清朝正处在国内统一，经济繁荣的鼎盛时期。康熙、乾隆都十分重视科学技术的发展，并且大胆任用那些能严格遵守王朝法度又精通科学技术的欧洲人，虚心向他们学习。康熙很注意对天文历法的改进，他发现西方的历法更符合科学，于是颁行比利时传教士制定的《时宪历》，并且命令汤若望(德国教士)按欧洲的先进方法结合清朝度量衡制度督造了天文仪器。这期间，在地图测绘方面也取得了显著的成就。我国古代地图测绘虽然有悠久的历史和杰出的成就，但毕竟受当时的科学水平所限，里程计算不够精确。康熙四十七年(公元1708年)，朝廷决定在全国范围内进行一次大规模的地图测绘工作，采用了西方先进的测绘技术和地理知识。为了保证测量的准确一致，首先统一了测量中使用的长度单位，规定以工部营造尺为标准尺度，五尺为步，360步为里，规定纬度一度为200里。这种以地球形体来规定尺度的方法，也是世界最早的。前后用了10年时间将测绘的结果汇总后，制成全国地图，即《皇舆全览图》，达到了地图绘制史上极高的水平，不但是亚洲地图中最好的，而且比当时欧洲地图也更精确。
邹伯奇是学贯中西的天文历算学家，他十分注意实践，并对前人的著作也潜心研究，他“以体积论栗氏量，以重心论悬磬之形”。他认为“绘地难于算天，天文可坐而推，地理必须亲历”。他著有《测量备要》四卷，内有《备物致用》和《按度考数》二题。从其分目中可以看出他对测绘工具是十分重视的；《测量备要》分目四：丈量器中包括插标、线架、指南尺、曲尺、丈竹、竹筹、皮活尺等；《按度考数》分目中一曰尺度考、百法、里法……二曰步量……他为了考求地理沿革，成《历代地图》，还专门考证了周汉以来的尺、步、亩、里之数，著有《古尺步考》。
康、雍、乾时期对农业生产都很重视，在此一百多年间，无论是治理河道和对水利的开发、利用，都取得了可观的成就。在这方面有突出贡献的人是陈潢。陈潢特别注意因势利导地去疏通水流。为了查明黄河水情、地势，他“必以亲历度势为第一事”，沿河“跋涉险阻，上下数百里，一一审度”；甚至在疾风时还独驾轻舟，测水之深浅。为了准确地控制洪水，陈潢“以推测土方之法，移而推测水方”，创造了“测水法”。“以水纵横一丈、高一丈为一方”，把河水的横切面积乘以流速，来计算水的流量。他说，要想知道河道闸口水的流量和昼夜所流的分数，都可以通过测量和计算得到，“其法，先量闸口阔狭，计一秒所流几何，积至一昼夜，则所流多寡可以数计矣”。陈潢在水利工程方面取得的成就，与他创立的测水法是分不开的。
清朝还十分注意对各种气象的观察和记录。为了测量雨水的大小，康熙、乾隆时期向各地陆续颁发了雨量器，这种雨量器高一丈，广八寸，并有标尺，以黄铜制成。清代在气象仪器方面也有显著的成就，顺治十三年(公元1656年)，江苏人黄履庄发明了温度计和燥湿检验器。温度计“能诊虚实，分别气候；证诸药之性情，其用甚广”。而湿度计“内有一针，能左右旋，燥则左旋，湿则右旋，毫发不爽，并可预证阴晴”。与现代湿度计结构相似。
清代建筑业也达到了很高的水平。至今保存完好的故宫太和殿，是宫廷内的主殿，它气势雄伟，是我国古代最大、最巍峨的木结构建筑。康熙年间，曾因大内火灾而重修和扩建太和殿，由当时著名的匠师梁九设计和督造。为保证工程质量，在动工之前，梁九严格地按等比例缩小的方法做出了大殿的模型；“九手制木殿一区，以寸准尺，以尺准丈，大不逾数尺许，四阿重室，规模悉具，工作以之为准，无爽”。在我国建筑史上是一大进步。