[1] Su tarea central es la determinación de direcciones verticales (y sus desviaciones con respecto a la plomada)[2] y otras direcciones del espacio terrestre en un sistema de referencia fijado a la Tierra.
Las posiciones (lugares geométricos) de los objetos astronómicos están definidas o se pueden determinar en un sistema de coordenadas celestes.
Para completar las mediciones se utilizan distanciómetros y equipos de cronometría de gran precisión.
Antiguamente también se usaban péndulos de precisión y cronómetros mecánicos de gran exactitud.
Además, también se emplean algunos instrumentos especiales de tamaño pequeño o mediano utilizados en astronomía y en astrometría, que pueden operar visualmente, utilizando fotografías o valiéndose de sensores optoelectrónicos: En el ámbito más próximo a la geodesia satelital y a la geofísica se comparten algunos de sus métodos de medición, como por ejemplo: La astrogeodesia debe, entre otros, importantes avances a los siguientes investigadores (en orden cronológico aproximado):