Director del Observatorio de París desde 1878, fue el promotor del malogrado proyecto astronómico de la Carte du Ciel (una misión internacional ideada para fotografiar con gran detalle toda la bóveda celeste) iniciado en 1887.

En 1870, durante la Guerra franco-prusiana, recibió una mención por su heroica defensa del puerto de El Havre.

[4]​ Regresó a sus trabajos en Argelia, que finalizó en 1873, cuando fue elegido para formar parte del Bureau des Longitudes, y al año siguiente la Academia de Ciencias le designó para observar el tránsito de Venus en la isla de San Pablo en el océano Índico.

Mouchez propuso un programa de reconstrucción, pero no pudo persuadir al gobierno para que financiara un nuevo observatorio fuera del centro de París.

El resultado principal de la conferencia fue un proyecto internacional para compilar e indizar un atlas fotográfico de los cielos, denominado la Carte du Ciel.