La Duquesa Luisa se afanó en su educación, rodeándole de un selecto grupo de profesores, con los que en 1768 emprendió un viaje pedagógico por los Países Bajos, Inglaterra y Francia.
Acontecieron numerosas reformas, fomentándose el teatro y las ciencias naturales, modernizándose el sistema educativo y la Hacienda, lo que colocó a Sajonia-Gotha-Altemburgo a la cabeza de los ducados sajones de Turingia.
No obstante, dada su preferencia por la astronomía, su mayor logro fue la creación del Observatorio de Gotha (Sternwarte Gotha) junto con su amigo el astrónomo Franz von Zach, que se convirtió en un punto de referencia para los astrónomos europeos.
Más tarde, en 1783, entró en contacto con los Illuminati, bajo los nombres de Quintus Severus y Timoleon.
En 1784, se le encomendó el cargo de Supervisor de la Baja Sajonia, que desempeñó con gran fervor, brindando asilo político en Gotha al fundador, Adam Weishaupt, en 1787.