В своих трудах Ломоносов неоднократно подчёркивал огромную роль географической науки в жизни общества. В 1757-м году ему было поручено руководство Географическим департаментом. Для получения географических и экономических сведений при участии Ломоносова в 1759-м году в Географическом департаменте была разработана анкета “Географические запросы” и разослана по губерниям России. Анкета содержала тридцать вопросов, относящихся к физической и экономической географии, которые показали, как широко понимал Ломоносов задачи географического исследования и описания страны.
Данные, поступавшие в Петербургскую академию согласно разосланной анкете, являлись важным источником для подготовки многих экономических и географических трудов, написанных впоследствии учёными и специалистами России. В результате активной работы Ломоносова в Географическом департаменте вышли в свет и были подготовлены более совершенные, чем прежние, географические карты. В 1754-м году, изучая верхние слои атмосферы, Ломоносов изобрёл небольшой аппарат для подъёма на значительную высоту метеорологических приборов. Свой аппарат он назвал “аэродинамической машиной”.
Этот механизм явился прообразом современного вертолёта. Кроме того, он изобрёл аппарат для определения силы ветра – анемометр. Ломоносов поставил вопрос об организации службы погоды, широкой сети метеорологических станций и обсерваторий, оснащённых нужными приборами. Замечательные идеи Ломоносова по этим проблемам начали осуществляться только в XX-м веке. И здесь великий русский учёный обгонял своё время.
Учёного-помора не могла не волновать проблема освоения Северного морского пути. Образ “Колумба российского” он воспел в своих поэтических произведениях. Во многих научных сочинениях: “Рассуждение о большой точности морского пути”, “Рассуждение о происхождении ледяных гор в северных морях” и др. учёный касается вопросов северных полярных морей. Опираясь на собственные труды, Ломоносов доказывает возможность Северного морского пути, возможность “проходу Сибирским океаном в Восточную Индию” и предлагает проект экспедиции по этому маршруту. Начальником экспедиции был назначен командор В.Я. Чичагов.
К сожалению, М.В. Ломоносову не суждено было узнать о результатах этого большого мероприятия по освоению Северного морского пути. Выход экспедиции Чичагова в море состоялся в конце 1765-го года, когда Ломоносова уже не было в живых. Дважды – в 1765-м и 1766-м годах – посылались экспедиции, но достичь высоких широт, где, по предположению учёного, должны были находиться пространства, свободные от тяжёлых льдов, не удалось. Только в XX-м веке российские и советские полярники освоили Северный морской путь и превратили его в постоянно действующую магистраль. И в этом великом деле работы Ломоносова явились важной вехой.
Ряд смелых мыслей великого учёного нашёл своё подтверждение через два столетия. В 1762-м году Ломоносов предсказал наличие в центре Арктического бассейна островов, влияющих на направление морских течений. В результате многолетних работ российскими учёными был обнаружен и исследован подводный хребет, поднимающийся со дна океана на 3,3-3,7 км примерно на том месте, где указал Ломоносов.
В 1948-м году этот хребет был назван именем М.В. Ломоносова. Подтвердилось и его предположение о существовании материка у Южного полюса. В первой четверти XIX века русские мореплаватели Ф.Ф. Беллинсгаузен и М.П. Лазарев открыли и исследовали Антарктиду.