Après la fin de ses études, il retourne à Bourg-en-Bresse pour exercer le métier d’avocat. Le Monnier obtient la permission d'envoyer Lalande à Berlin pour y observer la parallaxe lunaire ; simultanément, l’abbé Nicolas-Louis de Lacaille (1713-1762) fait de même au Cap (ce qui permet de déterminer la distance Terre-lune). Le succès de sa mission le fait entrer à l’Académie des sciences de Berlin à 21 ans. Il obtient un poste d’assistant à Paris et il est élu membre de l’Académie des sciences en 1753. Il fonde une société littéraire dans sa ville natale en 1755 qui deviendra ensuite la Société d'émulation en Modèle:Date- et il est élu membre de l’Académie de Rouen le Modèle:Date.
En 1759, l'Académie royale des sciences lui confie la rédaction des éphémérides astronomiques, de la Connaissance des temps. Il va faire de ces tables astronomiques un ouvrage attendu et recherché en le complétant de notices scientifiques, toujours au fait des nouveautés, appelée la « grosse gazette » par Pierre Charles Le Monnier. La Connaissance des temps deviendra sous son influence, Connaissance des temps et des mouvements célestes à l'usage des astronomes et des navigateurs, titre qui va perdurer avec de légères variations, jusqu'en… 1970 !
En 1762, Delisle démissionne de sa chaire d’astronomie au Collège de France en faveur de Lalande après avoir occupé cette fonction depuis Modèle:Nobr. La maison de Lalande devient une école d’astronomie et ses élèves atteindront la notoriété: Jean-Baptiste Joseph Delambre (1749–1822), Giuseppe Piazzi (1746–1826), Pierre Méchain (1744–1804) et son propre neveu Michel Lefrançois de Lalande (1766–1839). Il utilise nombre d’amateurs pour calculer ses éphémérides plus rapidement. Sa renommée vient de son travail sur l’orbite de Vénus en 1769, mais son caractère difficile lui vaut de nombreuses inimitiés.
En 1773 il rédige près de 250 articles sur l’astronomie, les mesures et la franc-maçonnerie pour le Supplément à l'Encyclopédie<ref>Kathleen Hardesty, The Supplément to the Encyclopédie, La Haye, Martinus Nijhoff, 1977, p. 139.</ref>.
En 1776 il fonde à Paris la loge des Neuf Sœurs (dont il sera vénérable jusqu'en 1779), où sera initié Voltaire<ref name=":0" />.
En 1778, délaissant momentanément les étoiles pour l’hydrologie, il rédige Des canaux de navigation, et spécialement du canal de Languedoc, une somme sur la navigation intérieure en tout temps et sur tous les continents qui fait encore autorité, consacrant un tiers de l’ouvrage au canal du Midi, déjà présenté comme une réalisation exemplaire. Un Hommage à Lalande sera chanté le Modèle:Date-, en la Loge des Neuf Sœurs, à l'occasion de la Saint-Jérôme, et restera fameux<ref name=":1" />.
Lalande contribue grandement à populariser l’astronomie. Il fait paraître de 1789 à 1798 son Histoire céleste française, où il décrit Modèle:Unité. Il est également l’auteur d’une chronique des sciences de son époque (deux volumes, Bibliographie astronomique, 1804). Il fonde, en 1802, un prix destiné à récompenser l’œuvre d’astronomes, le prix Lalande.
Jérôme de Lalande est le premier à référencer une étoile parmi d'autres sous le nom VY CMa de magnitude 7 dans son catalogue de 1801. Aujourd'hui VY Canis Majoris est célèbre pour être la plus gigantesque étoile jamais observée (magnitude de 7,9) juste avant la découverte d'UY Scuti.
Lalande, dans son ouvrage Astronomie des dames<ref>Modèle:Ouvrage</ref>, prend nettement parti pour que l'astronomie ne soit pas un domaine masculin ; il mentionne de nombreuses femmes astronomes.
En 1805, Lalande fut interdit de plume par Napoléon pour son athéisme<ref name=":1" /> ; il disait en effet : « On ne sait rien. On croit aux miracles, aux sorciers, aux revenants ; on a peur du tonnerre, des araignées, des souris et à plus forte raison on croit en Dieu<ref>Modèle:Lien web</ref> ». Lalande était qualifié par ses amis de Modèle:Citation<ref name="ABPM1"/>.
Fichier:Voyage d'un françois en Italie, fait dans les années 1765 et 1766.tifVoyage d'un françois en Italie, fait dans les années 1765 et 1766. Tome premier, 1769Traité d’astronomie (deux volumes, 1764, trois volumes en 1771 auquel est adjoint un quatrième volume sur le flux et reflux de la mer en 1781, une troisième édition en trois volumes, 1792).
Art de faire le papier: Nouvelle édition, augmentée de tout ce qui a été écrit de mieux sur ces matières par J.-E. Bertrand, Paris : chez J. Moronval, 1820 (sur Gallica) Modèle:ISBN
Tables de logarithmes, par Jérôme de La Lande ; étendues à sept décimales par F.-C.-M. Marie, précédée d'un Instruction dans laquelle on fait connaître les limites des erreurs qui peuvent résulter de l'emploi des logarithmes des nombres et des lignes trigonométriques par le baron Reynaud, Bachelier imprimeur-libraire, Paris, 1829, Modèle:5e édition 1841 (lire en ligne)
Une partie de la correspondance du Baron Franz Xaver von Zach avec Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande, son homologue français, entre 1792 et 1804, est conservée à l'Observatoire de Paris. La provenance de ces lettres est mentionnée dans le Rapport annuel sur l’état de l’Observatoire de Paris pour l’année 1897, Modèle:P. : « Mme veuve Laugier a fait don à l’Observatoire de divers manuscrits de son mari, M. E. Laugier, membre de l’Institut et du Bureau des longitudes ; d’une série de manuscrits de Delambre et d’une liasse de lettres écrites par le baron de Zach à Jérôme Lalande dans les années 1792 à 1804.»
Fin du monde : Lalande avait préparé en 1773 pour l'Académie des sciences un mémoire qu'une circonstance imprévue empêcha de lire. Aussitôt, le bruit se répandit dans le public que l'astronome y prédisait à courte échéance la destruction de notre planète. L'émotion fut telle que le lieutenant de police demanda à lire le mémoire ; il n'y trouva rien d'alarmant et, pour calmer les esprits, il en ordonna la publication immédiate. Toutefois beaucoup de personnes restèrent persuadées qu'on avait supprimé le passage menaçant.
Guy Boistel, Jérôme Lamy et Colette Le Lay (dir.), Jérôme Lalande (1732-1807). Une trajectoire scientifique, Presses universitaires de Rennes, 2010Modèle:Commentaire biblio SRL
Guy Boistel, « Jérôme Lalande, premier astronome médiatique », dans Les Génies de la science, no 32, août-Modèle:Date-, Modèle:P..
Guy Boistel, 2022, «Pour la Gloire de M. de la Lande ». Une histoire matérielle, scientifique, institutionnelle et humaine de la Connaissance des temps, 1679-1920, Paris, IMCCE/Observatoire de Paris/PSL Modèle:ISBN ; 692 pp.; 45 en couleurs). e-Book PDF téléchargeable : Pour la Gloire de M. de la Lande (G. Boistel) - PDF ; Sur le site de l'IMCCE "Ouvrages pour tous" - Ouvrage de référence, comportant une vaste bibliographies, des annexes.
Gilles Bertrand, « Le laboratoire montagnard de l’astronome Lalande. Du Voyage en Italie à ses comptes rendus dans le Journal des savants (1769-1789) », dans Sophie Linon-Chipon et Daniela Vaj, dir., Relations savantes, voyages et discours scientifiques, Paris, Presses de l'Université de Paris-Sorbonne (PUPS), Collection « Imago Mundi », 2006, p. 299-325.