Es conocido por haber descubierto 8 cometas y 26 objetos del cielo profundo, así como por haber tomado parte en numerosas expediciones, cuya mayor contribución fue la medición del metro junto con Delambre.
En 1774 se encontró con Charles Messier y ambos trabajaron en el Hôtel de Cluny catalogando estrellas.
En siglos anteriores, esta actividad había sido muy intensa durante el periodo de 1532 a 1661.
En 1787 Méchain colaboró con Legendre en la medida precisa de la longitud entre París y Greenwich.
Estos dos científicos visitaron en numerosas ocasiones a William Herschel en su observatorio astronómico en Slough (Inglaterra) en el mismo año.