Л. разработал обширный план получения как физико-географических, так и экономико-географических данных для составления "Атласа" с помощью организации географических экспедиций, а также обработки ответов на специальные анкеты, разосланные в различные пункты страны.
Тесно связан с этими работами Л. его замечательный трактат "О сохранении и размножении российского народа" (1761), имеющий общественно-политический характер. В нём Л. предложил ряд законодательных и общественных мероприятий, направленных на увеличение народонаселения России путём повышения рождаемости, сохранения родившихся и привлечения иностранцев в русское подданство.
В "Рассуждениях о большой точности морского пути" (1759) Л. предложил ряд новых приборов и методов для определения долготы и широты места. В этом сочинении он впервые внёс предложение об организации международной Мореплавательской академии для совместного решения наиболее важных научно-технических проблем мореплавания. Л. исследовал морские льды и дал первую их классификацию.
Он неоднократно подчёркивал политическую и хозяйственную важность для России освоения Северного морского пути.
В 1762 —63 написал "Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию", а в 1764 – "прибавление" к этой работе "О северном мореплавании на Восток по Сибирскому океану", сопроводив его "примерной" инструкцией "морским командующим офицерам".
Он предвидел, что "России могущество будет прирастать Сибирью".
Русской историей Л. занимался ещё в 1749, но систематические исследования в этом направлении он начал с 1751, постепенно собрав по подлинным документам "Древнюю Российскую историю от начала Российского народа до кончины великого князя Ярослава Первого, или до 1054 года" (1—2 части), опубликованную в 1766, и "Краткий Российский летописец с родословием" (1760), представляющий собой перечень важнейших событий до эпохи Петра I включительно.
Л. выступал с критикой норманской теории, отрицавшей самостоятельное развитие русского народа. Он признавал определённую роль народных масс в историческом процессе, однако, оставаясь в области истории, как и все естествоиспытатели-материалисты того времени, на идеалистических позициях, Л. решающую роль отводил деятельности отдельных исторических личностей.
С начала своей деятельности в АН Л. боролся за расширение и улучшение её работы как учебно-научного учреждения. Будучи назначен в 1757 советником Канцелярии АН,
он разработал план реорганизации управления АН и подробный проект её устава. Петербургская АН, ставшая крупным научным центром Европы благодаря собранным в ней блестящим иностранным учёным, мало заботилась о создании самостоятельной российской науки.
Л. предпринимал энергичные меры к устранению этого серьёзного недостатка в деятельности АН, уделяя особое внимание академическому университету и гимназии.
Однако во всех начинаниях ему приходилось преодолевать препятствия, чинимые придворными и академическими кругами. Многие передовые организационные замыслы Л. остались поэтому неосуществленными или были осуществлены много позднее. Так, Л. долго и безуспешно добивался организации Петербургского университета, который был учрежден лишь более чем через полвека после смерти Л.
Подлинным преобразователем выступил Л. и в литературно-художественном творчестве; В. Г. Белинский назвал его "Петром Великим русской литературы".
