En la segunda mitad del siglo XVIII se desarrolló en España un nuevo interés por continuar la exploración del Nuevo Mundo y ampliar el conocimiento sobre los gigantescos dominios de la Corona española en América. Este fenómeno provocará un gran envío de expediciones, viajes o comisiones científicas a América y Filipinas . Dentro de sesenta y cinco años (entre 1735 y 1800). Se llevaron a cabo unas sesenta expediciones científicas, algo que nace del mismo espíritu de la Ilustración, que dio lugar a una mayor preocupación en el ámbito intelectual por la superación de la mentalidad escolástica y la irrupción de la newtoniana. En este contexto, los proyectos de descubrimiento geográfico encuentran condiciones muy favorables para su desarrollo y las actividades científicas se orientarán cada vez más hacia los problemas concretos que plantea el desarrollo económico y social. Las iniciativas españolas no desmerecen los proyectos que otras naciones (Gran Bretaña y Francia, especialmente, y también Suecia, Rusia, Alemania y Holanda) están llevando a cabo. En Gran Bretaña destacarán los trabajos de los capitanes James Cook y George Vancouver. En Francia, los mayores méritos se atribuyen a Luis Antonio de Bougainville y al Conde de La Pérouse.
Astronomía
En el caso español se gestaron numerosas expediciones al Nuevo Mundo. En el campo de la astronomía, Jorge Juan y Antonio de Ulloa , destacados navegantes, colaboraron en la expedición francesa para medir el Ecuador, publicando sus Observaciones Astronómicas (1746). El primero de ellos fundó también el Observatorio Astronómico de Cádiz-San Fernando . Casi finales de siglo, se construye el Observatorio Astronómico de Madrid (1790), imitando los de Greenwich y París, hecho que impulsará los estudios de meteorología. En el campo de las Ciencias Naturales:Fernando VI encomendó a Antonio Ulloa (1752) el Gabinete de Historia Natural (fundado por Carlos III, en 1771) para el que necesitaba adquirir experiencia en sus viajes por América. Para realizar el inventario de los recursos naturales hispanoamericanos se contrató a un gran número de científicos extranjeros (Bowles, Herrgen, etc.). La delimitación de las fronteras de Brasil, Paraguay, Argentina y Uruguay, tras el Tratado de París (1763) promovió una serie de expediciones entre 1781 y 1801 con claros propósitos de cartografía, hidrografía y astronomía náutica.
Botánica y Zoología
En el área de Botánica y Zoología destacaron nombres propios en expediciones como las de José Celestino Mutis al Reino de la Nueva Granada (1782); el francoespañol de Joseph Dombey, Hipólito Ruiz y José Antonio Pavón al Virreinato del Perú (1777), ambos con nuevos aportes sobre la quinina; la de Martín de Sessé a la Nueva España (1787); los de Alejandro Malaspina y José Bustamante (1789-1798) hasta la costa oriental de América, desde Alaska hasta el Cabo de Hornos (1794); el de J. Longinos Martínez (1792), que finalizó con la elaboración de una lista de los árboles propios de la zona tropical; o las expediciones de Félix de Azara (expedición fronteriza al Paraguay con el fin de establecer la línea de demarcación con Portugal desde el Río de la Plata) que llegó a aportar ideas innovadoras en Historia Natural, incluso al propio Darwin.
Química
En cuanto a la Química, cabe destacar las aplicaciones químicas en la minería (obtención de platino y plata a partir del mercurio) y el desarrollo de la farmacopea. Se descubren nuevos elementos químicos (tungsteno), de gran importancia estratégica, al tiempo que se mejoran los procesos de elaboración de pólvora, operaciones mineras y tintes. La expedición de Juan José de Elhuyar enviada a la Nueva Granada para organizar un sistema de fundiciones de plata en Mariquita contribuyó notablemente al desarrollo de la metalurgia y la minería.
Medicina
Los avances en medicina y cirugía permitieron una mejor comprensión del cuerpo humano (avance en las autopsias), la práctica médica y la medicina clínica. El Colegio de Cirugía de San Carlos impulsó la aparición de algunas cátedras (Universidad de Valencia, Cátedra de Medicina Práctica, 1787) y se instituyó un Estudio de Medicina Práctica en Madrid (1795) y otro de Medicina Clínica en Barcelona (1797). Entre 1803 y 1806 se organizaron diversas expediciones desde La Coruña. En uno de ellos, la vacuna varósica se extendió a Antillas, México, Centro y Sudamérica, Filipinas, Macao y Santa Elena. Se trata de una empresa llevada a cabo por Javier de Balmis, quien también realizó importantes aportaciones durante su viaje al mundo de la botánica medicinal.
