Dans la seconde moitié de sa vie il se livra plus spécialement aux sciences exactes, composa la Préface de l'analyse des infiniment petits de L'Hôpital, et donna lui-même la Géométrie de l'infini (1727). Il entra en 1697 à l'Académie des sciences, et fut de 1699 à 1737 secrétaire de cette compagnie; il rédigea en cette qualité l'Histoire de l'Académie (1666-99),et les Eloges des Académiciens, qui sont regardés comme le modèle du genre. il s'occupa aussi de métaphysique et professa le cartésianisme tout en s'écartant de Descartes sur la question de l'origine des idées; il a laissé un traité Du Bonheur et un Projet de traité de l'esprit humain.

Fontenelle brille surtout par la clarté et la simplicité du style; il eut le talent de mettre les matières scientifiques à la portée de tous les lecteurs. Il se fit une réputation dans le monde par la finesse de son esprit et l'à-propos de ses reparties. Portant jusqu'à l'excès la réserve, il disait que s'il tenait toutes les vérités dans sa main, il se garderait bien de l'ouvrir. On lui a reproché de la sécheresse et de l'égoïsme; on cite cependant de lui des traits de générosité; il était d'ailleurs sensible à l'amitié et fut étroitement lié avec Lamotte. 

Editions anciennes - Ses œuvres ont été publiées en 1758, 11 vol. in-12- 1790, 8 vol. in-8, et 1825, 5 vol. in-8. D'Alembert et Garât ont écrit son Éloge.