Son fils Jacques (1667-1756) poursuit les travaux paternels. Reçu dès 1667 à l'Académie des Sciences, il voyagea en Europe et se lia avec tous les savants de son temps, Newton entre autres. Il étudia non seulement l'astronomie mais aussi l'électricité, le baromètre, les armes à feu… Quand il publia en 1718 un ouvrage sur La grandeur et figure de la Terre, ses résultats firent l'objet de vives polémiques (il avançait notamment que la Terre n'était pas ronde mais ovale, plus haute que large). Aussi Louis XV lui confia-t-il l'exécution de nouvelles mesures, notamment la longitude de Brest à Strasbourg. Son intégrité lui avait valu aussi d'être nommé magistrat à la Chambre de justice.

    Fils de Jacques, César-François Cassini (1714-1784) entra comme son père à l'Académie des sciences. Passionné d'astronomie, mais aussi de géométrie et de géodésie, il fut chargé en 1739 de reprendre les mesures de la méridienne de France. En 1747, il accompagnait le roi lors de la campagne de Fontenoy pour lever les plans des régions occupées et des zones de bataille. Son travail était d'une qualité telle que le roi s'exclama : " Je veux que la carte de mon royaume soit levée de même, je vous en charge " ! C'est avec joie que Cassini se mit à l'œuvre qui allait laisser à la postérité le nom de sa famille. Il établit la carte à l'échelle d'une ligne pour cent toises (soit 1 : 86 400), qui allait plus tard servir de modèle à la carte d'état major. Le gouvernement finança le projet jusqu'en 1756. Cassini dut ensuite créer une compagnie permettant le remboursement des coûts par la vente des cartes. Avec au total 182 " feuilles ", cette entreprise de cartographie est la plus vaste jamais réalisée jusqu'alors : les fameuses " cartes de Cassini " étaient nées.

    Fils de César-François, Jean-Dominique (1748-1845) collabora à l'œuvre titanesque de cartographie de son père. Il voyagea aussi en Amérique, en Afrique, en Italie, en Angleterre… En 1784, il prit la tête de l'Observatoire. Mais, à la Révolution, des bandes armées brisèrent les télescopes qu'on prenait pour des canons braqués sur les citoyens ! Nommé géomètre du Comité de constitution, chargé de dresser les cartes des départements, il fut un temps secrétaire de l'Académie des sciences, bientôt supprimée par la Révolution. Ses biens, ses titres, l'ensemble de ses cartes : tout lui fut finalement confisqué. Au point qu'il écrivait, avec beaucoup d'humour, à une époque où l'on était dit " ex-noble " ou " ex-curé ", qu'il était devenu " ex-vivant ". Arrêté en 1794, il fut sauvé de la guillotine par la mort de Robespierre. Libéré, il fut encore dénoncé et poursuivi pour avoir fait dire la messe chez lui. L'Empire sut reconnaître ses mérites et le décorer.