En 1672, un experimento del científico Jean Richer en la Guayana francesa demostró que la distancia entre los meridianos terrestres variaba según la latitud en que fuera medida, ya que al comparar esos resultados con los de otra medición similar realizada en París con los mismos instrumentos, llegó a cifras ostensiblemente distintas. La experiencia se repitió en 1677, 1682, 1697 y 1706, en distintos lugares del planeta y la conclusión fue la misma: la Tierra no tenía la forma de una esfera perfecta y por lo tanto, todo el conocimiento cartográfico y de navegación operaba bajo supuestos falsos.

Estos antecedentes generaron un debate científico respecto de la verdadera forma del planeta. Algunos se inclinaban por considerarlo un esferoide achatado en la zona ecuatorial, mientras que otros, influidos por las teorías de Newton sobre la gravedad y la fuerza centrífuga de los cuerpos celestes, pensaban que el achatamiento se producía en los polos. Para despejar esta duda, en 1718 la Academia de Ciencias de París decidió enviar dos expediciones a realizar las mismas mediciones geodésicas y astronómicas con el propósito de determinar el tamaño del arco de la Tierra, una a Laponia, cerca del Polo Norte, y la otra al Ecuador, en el reino de Quito, por entonces parte del Virreinato del Perú. En 1734 la iniciativa fue apoyada por el monarca francés Luis XV, quien solicitó a su tío Felipe V, rey de España, autorización para que la misión ingrese en sus dominios americanos.

Felipe V apoyó la empresa considerando sus efectos prácticos, la alianza política y militar que mantenían Francia y España desde 1713, los lazos familiares que unían a ambas dinastías y para mantenerla al margen del comercio americano, en razón de sus conflictos con Inglaterra. Sólo puso dos condiciones: que los integrantes de la expedición se sometieran a un estricto control aduanero durante su permanencia en América y que a ella se sumaran dos científicos españoles en calidad de observadores. Los elegidos para la misión fueron los guardiamarinas Jorge Juan y Antonio de Ulloa, de 21 y 19 años respectivamente, quienes a pesar de su inexperiencia, tenían acabados conocimientos en matemáticas, geometría y astronomía, que los calificaba para aprovechar el intercambio con los científicos franceses. Los bisoños marinos zarparon de Cádiz en abril de 1735 y dos meses después arribaron a Cartagena de Indias, donde debieron aguardar hasta noviembre la llegada de los franceses.

Una vez completo, el grupo se dirigió por tierra a Portobelo y Panamá, y llegó a Quito en mayo de 1736. De inmediato establecieron un campamento base en las afueras de la ciudad y comenzaron a trazar la triangulación geodésica, a partir de la cual se efectuarían las observaciones astronómicas que darían como resultado la longitud del arco terrestre y la distancia entre meridianos, tres grados de latitud al norte y al sur de la línea ecuatorial.

Las tareas geodésicas concluyeron en diciembre de 1739 y para completarlas, el grupo debió enfrentar los rigores climáticos de la región andina sobre los 3.000 metros de altura. Luego comenzó la etapa de observaciones astronómicas que se extendió hasta abril de 1744. Entre junio de 1740 y agosto de 1743, Juan y Ulloa debieron abandonar temporalmente la expedición pues el virrey del Perú los llamó a colaborar en la defensa de las costas del reino debido al desencadenamiento de una guerra entre España e Inglaterra.

No obstante la ausencia, la experiencia ganada por Juan y Ulloa permitió no sólo conocer las reales formas y dimensiones de la tierra, sino que también contribuyó al engrandecimiento del patrimonio científico y cultural de España; a mejorar el conocimiento del continente americano; y a la protección de los intereses políticos y territoriales de su nación.