En la segunda mitad del siglo XVIII, se desarrolla en España un nuevo interés por proseguir la exploración del Nuevo Mundo y ampliar los conocimientos acerca de los gigantescos dominios de la Corona española en America. Este fenómeno va a provocar un numeroso envío de expediciones científicas, viajes o comisiones a América y Filipinas. En el plazo 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 deparó una mayor inquietud en el terreno intelectual con la superación de la mentalidad escolástica y la irrupción de la newtoniana. En este contexto, los proyectos de descubrimientos geográficos encuentran muy favorables condiciones de desarrollo y las actividades científicas van a dirigirse cada vez más hacia los problemas concretos que plantea el desarrollo económico y social. Las iniciativas españolas no desmerecen para nada 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 los atribuyen Luis Antonio de Bougainville y el Conde de La Pérouse.
Astronomia
En el caso español, se gestaron numerosas expediciones al Nuevo Mundo. En el ámbito de la astronomía, Jorge Juan y Antonio de Ulloa, destacados marinos, colaboraron en la expedición francesa de medición del Ecuador, publicando sus Observaciones astronómicas (1746). El primero de ellos fundó además el Observatorio Astronómico de Cádiz-San Fernando. Casi a finales de siglo, se construye el Observatorio Astronómico de Madrid (1790), imitando los de Greenwich y París, hecho que promoverá los estudios de meteorología. En el campo de las Ciencias Naturales: Femando VI encargó a Antonio Ulloa (1752) el Gabinete de Historia Natural (fundado por Carlos III, en 1771) para lo que precisó adquirir experiencia en sus viajes por América. Para crear el inventario de las riquezas naturales hispanoamericanas se contrató a un importante número de científicos extranjeros (Bowles, Herrgen, etc.). La delimitación de las fronteras de Brasil, Paraguay, Argentina y Uruguay, tras el Tratado de París (1763) impulsó una serie de expediciones entre 1781 y 1801 con claros fines por la cartografía, la hidrografía y la astronomía náutica.
Botánica y Zoología
En el área de la Botánica y Zoología, destacaron nombres propios en expediciones como las de José Celestino Mutis al Reino de Nueva Granada (1782); la franco-española de Joseph Dombey, Hipólito Ruiz y José Antonio Pavón al Virreinato del Perú (1777), ambas con nuevas aportaciones sobre la quinina; la de Martín de Sessé a Nueva España (1787); las de Alejandro Malaspina y José Bustamente (1789-1798) a la costa oriental de América, desde Alaska hasta el Cabo de Hornos (1794); la de J. Longinos Martínez (1792), que terminó con la elaboración de una lista de los árboles propios de la zona tropical; o las expediciones de Félix de Azara (expedición de límites al Paraguay con objeto de fijar la línea de demarcación con Portugal desde el Río de la Plata) que llegaron a aportar innovadoras ideas sobre Historia Natural, incluso al mismo Darwin.
Química
Por lo que respecta a la Química, deben destacarse las aplicaciones químicas en la minería (obtención de platino y plata por mercurio) y el desarrollo de la farmacopea. Se descubren nuevos elementos químicos (el wolframio), de gran importancia estratégica, a la vez que se mejoran los procesos de elaboración de la pólvora, de las explotaciones mineras y de los tintes. La expedición de Juan José de Elhuyar enviado a 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 un mejor conocimiento del cuerpo humano (avance en las autopsias), de la práctica médica y de 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 organizan diversas expediciones que parten de La Coruña. En una de ellas se extendió la vacuna antivarótica por las Antillas, México, América Central y del Sur, Filipinas, Macao y Santa Elena. Es una empresa llevada a cabo por Javier de Balmis, que además realiza importantes aportaciones durante su viaje al mundo de la botánica médica.
