明安图在青年时期曾经在钦天监以官学生的名义参加过著名天文算法巨著《律历渊源》的编纂工作，这给他以后获得丰富的天文和数学知识打下了很好的基础。这部书共有一百卷，包括历法、数学和音律三大部分，花了近十年时间才完成。除此之外，明安图还参加过《历象考成后编》（公元1737年）、《仪象考成》（公元1744年）和《日躔月离表》等天文历书的编修工作，在《历象考成后编》这部著作中，明安图采用了卡西尼的椭圆学说，应用了行星运动的椭圆定律和面积定律。在天文观测方面，引进了更为精确的视差和蒙气差。所有这些与《历象考成》相比，都有很大的进步。《仪象考成》是一部说明天文仪器性能、用法，具有星表的著作，明安图担任其中的推算工作。
《历象考成》是《律历渊源》中的一部。明安图在《历象考成》一书中的主要任务是对于书中的理论和数据进行检验计算和实际考察。《历象考成》分为上、下编共四十二卷，主要记述实测方面的数据。
康熙六十年起，明安图任钦天监五官正，他的主要任务是负责编制每年的《时宪书》（当时的民用历书）和预报日月食等的天文计算工作。乾隆初年，钦天监在呼和浩特五塔寺照壁上绘制石刻天文图时，明安图曾参与编撰《仪象考成》一书，进行恒星观测，外增1614星，绘制于图，使这一天文图更有科学价值。
一直以来，求圆周率以及“割圆”问题是古代世界上数学研究的中心问题之一。我国也很早就开始研究了，并且取得了很高的成就，但前人的一些研究后来都没有能够继续深入开展下去。公元十七世纪，欧洲一些数学家提出了用解析方法计算圆周率的问题，给出了用无穷级数表示圆周率和三角函数的表达式。
从雍正元年（公元1723年）起的三十多年间，明安图在钦天监内担任了时宪科五官正的重要官职，负责推算日月五星的运行和编撰历书。这期间，他一直致力于三角函数展开式的研究。
康熙末年（公元十八世纪初），法国传教士杜德美（公元1668－1720年）来我国介绍了三个有关三角函数的解析公式，但是没有证明公式。中国学者曾长期苦于知其然而不知其所以然，这种情况给当时的数学工作者掌握和运用这些知识带来了一定的困难。明安图吸收了西方先进的数学知识，并继承了我国传统的数学经验，经过三十多年的刻苦钻研，写出了《割圆密率捷法》的前半部分，其中采用的“割圆速比例法”，不仅证明了杜德美的三个公式，而且创造性地提出了六个数学新公式，合并起来就是当时有名的“九术”。“九术”包括：第一，传入的西法：求圆径密率捷法；弧背（即弧长）求正矢法。第二，明安图独创的六法：弧背求通弦（就是弧所对应的弦长）法；通弦求弧背法；正弦求弧背法；正矢求弧背法；弧背求矢法；矢求弧背法。这是明安图对数学研究的杰出贡献，他是我国用解析方法对圆周率进行研究的第一个人。
明安图在数学研究上的这一丰硕成果在我国数学史上占有重要地位，被清朝学者称为“明氏新法”。他在数学上的贡献对我国近代数学发展产生了深远的影响。嘉庆道光年间（十九世纪初期）的数学家项名达（公元1789－1850年），在明安图的启发和影响下，进一步解决了椭圆形的周长计算问题，把我国古代传统的割圆术，发展到应用于椭圆的新高度。
明安图在地理测绘方面也做出过不可磨灭的贡献 。康熙年间在全国范围内进行了一次规模最为宏大的地理测绘工作，一共测定了六百三十多个经纬点，时间长达十年之久，于康熙五十七年（公元1717年）绘成了《皇舆全图》。这部地图“不但是亚洲当时所有的地图中最好的一幅，而且比当时所有的欧洲地图都更好、更精确”（李约瑟《中国科学技术史》第五卷）。
由于种种原因，当时新疆大部分地区的测绘没能进行。因此，在乾隆二十年（公元1756年）和二十四年（公元1759年），作为科技指导和负责官员的明安图两次奉命率领测绘队深入新疆腹地，翻雪山，涉瀚海，克服交通不便等重重困难，用了二年多的时间，用近代科学方法出色地完成天山南北的地理勘测工作，并且以他精湛的数学知识绘制出了比较详尽准确的新疆地图，至此，用近代科学方法测绘成功的我国第一幅完整的《全国大地图》才宣告诞生。在这份地图里第一次详细地绘出了我国的新疆地区，基本上反映了当时中国的版图，至今仍有很大的参考价值。
明安图等人对新疆地区的地理测绘具有重大的政治意义和深远的历史意义。两次地理测绘，不仅绘出当时最详尽的新疆地图，成为此后相当长一段时间我国所有地图上新疆地区的基本依据，而更重要的是为维护祖国的统一和祖国神圣领土不容侵犯做出了极其可贵的贡献。
乾隆三十年（1765年），73岁的明安图在辞去钦天监监正的职务后不久便去世了，他未完成的《割圆密率捷法》由其子明新和他的学生陈际新于1774年完成，共四卷。明安图把自己的一生都献给了科学事业，他在继承和发展祖国传统文化的同时，积极吸收外国科学的长处，为丰富祖国科学文化宝库做出了巨大的贡献，他不愧是最杰出的蒙古族科学家，是我国历史上不可多得的科学巨匠。