Очень четко выступая против несостоятельных технических предложений, Нартов вместе с тем постоянно поддерживал правильные решения, помогал росту техников. Вместе с Эйлером и Крафтом он занимался в 1739 году свидетельствованием знаний адмиралтейского подмастерья Андрея Матюнина, дал ему ценные советы, помог стать машинным мастером.

Нартов и в дальнейшем принимал участие в решении технических вопросов, экспертизах вместе с таким корифеем науки, как Леонард Эйлер.

Научное творчество Нартова получило в Академии свое наиболее яркое проявление в связи с его метрологическими исследованиями.

Большая государственная научно-исследовательская работа по метрологии была начата по почину Нартова еще в 1736 году, то есть в год его официального прихода в Академию. Эти исследования основывались на научных принципах, разработанных во время его деятельности на московских монетных дворах.

Глава монетного ведомства империи М. Г. Головкин, с которым у Нартова был конфликт в 1734 году, оказался вынужденным принять его предложения и превратить их в общегосударственное дело. Сенат по представлению Головкина утвердил для разработки и внедрения предложений Нартова новый государственный орган — Комиссию об учреждении весов и мер.

Душой всего дела, наиболее деятельным участником работ Комиссии стал Нартов. Научные принципы, разработанные им в Москве, он теперь применил на практике. Центром всех метрологических работ стала его лаборатория. Здесь он собирал для поверочных работ, изучал и сопоставлял весы из Коммерц-коллегии, Монетного двора, Петербургской портовой таможни и других учреждений, применявшиеся для важнейших государственных целей.

18 ноября 1737 года Нартов пригласил в Лабораторию механических и инструментальных наук М. Г. Головкина и членов Комиссии и доложил о результатах поверочных работ, произведенных им с целью выяснения, «не имеют ли те весы каких неисправностей, через которые могут в народе обманы происходить».

Нартов установил неисправность и неточность всех обследованных весов. По поручению Комиссии он исправил лучшие из отобранных им весов, о которых записано в документе: «удостоенные от асессора механики с товарыщи».

Слова «с товарыщи» показывают, что Нартов и в данном случае работал с коллективом и возглавлял эту коллективную работу. Так он действовал всегда, как организатор, руководитель и вдохновитель коллективных работ с товарищами и учениками.

В документе Нартов своеобразно назван «асессором механики». Так он титулуется и в других бумагах, в том числе подписанных «главным командиром Академии» Корфом. Такого звания не существовало. Нартов имел в то время чин асессора. Однако в глазах всех, вплоть до президента Академии, он был неразрывно связан с техникой, прежде всего с механикой. Вопреки табели о рангах и общепринятым академическим званиям в документах появилось упомянутое звание асессора механики, отражавшее понимание широкими кругами роли Нартова как выдающегося техника. В глазах масс он уже давно был и профессором механики и народным академиком.

Нартов так умело вел метрологические работы, что Комиссия об учреждении весов и мер предложила Академии наук продолжить все интересующие ее работы «купно и с Нартовым». Вместе с группой академиков он вел исследования в своей лаборатории. Подписи на заключениях этой группы ученых располагались в таком порядке: «Асессор Андрей Нартов. Леонард Эйлер. Георг Вольфганг Крафт».

Право первой подписи показывает, что Нартов был, как мы сказали бы теперь, председателем академической комиссии, в состав которой входили академики: величайший математик и механик XVIII века Эйлер и выдающийся механик Крафт. Вместе с ними он провел большие работы по исправлению применявшихся и созданию новых приборов для взвешивания.

Предложения Нартова об изучении всего предшествующего опыта и создании единых общегосударственных эталонов весов и мер были, наконец, осуществлены.

Лично Нартов впервые создал на основе научных исследований первые русские образцовые меры длины и веса. 17 марта 1738 года он сообщил, что им закончено изготовление общегосударственных эталонов мер длины: образцовой сажени из дерева с медной оправой и образцового медного аршина.

29 мая Нартов приступил в своей лаборатории к изготовлению образцовых мер для взвешиваний. К 14 августа два эталона веса были готовы — медные пуд и фунт. В последний день августа Государственная Комиссия об учреждении весов и мер приняла «новосделанные асессором Нартовым кубические пуд и фунт».

Страна получила первые эталоны линейных мер и веса, созданные Нартовым на базе научных исследований, в которых участвовали Эйлер и Крафт, и новый научный центр — первую русскую метрологическую лабораторию.

Единая линия ведет от метрологической лаборатории Нартова к созданному в дальнейшем Депо образцовых мер и весов, к Главной палате мер и весов, организованной Д. И. Менделеевым и преобразованной в годы советской власти во Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева.

Несмотря на большую занятость, Нартов не оставлял дела, которое считал самым важным в своей жизни, — создание машин. 26 октября 1738 года он сообщил руководителям Академии об изобретении им двух новых важных станков.

Первая из них — машина для сверления пушек. Это изобретение ознаменовало начало деятельности Нартова по развитию артиллерийской техники.

Вторая из этих машин — большой винторезный станок, один из лучших, созданных Нартовым. Он был чрезвычайно важен как машина для производства машин. Изобретатель указал, что на нем могут вытачиваться крупные винты для монетных прессов, для станков, применяемых при производстве сукна, бумаги и многих других. Винты эти, изготавливаемые вручную за рубежом, приходилось до этого выписывать за большие деньги.

Образцы тончайших рисунков, выполнявшихся на токарно-копировальных «розовых» станках, — «розовые и круглорозовые фигуры».

Батальные сцены и рамки, выточенные на токарно-копировальных медальерных станках.

Палаты на набережной реки Невы в годы работы Нартова в Петербурге при Петре I. Крайнее здание справа — Дворцовая канцелярия. У левого края рисунка начинается Летний сад. По гравюре первой четверти XVIII века.

Здание Кунсткамеры, в котором находились станки Нартова в момент пожара 1747 года.

Большой станок для нарезания крупных винтовых резьб, изобретенный А. К. Нартовым в 1738 году, и его кинематическая схема:

1 — рукоятка для привода; 2 — ходовой винт; 3 — заготовка; 4 и 5 — зубчатые колеса, вращающие заготовку; 6 и 7 — подвижная и неподвижная бабки; 8 — затяжной винт; 9 — клин; 10 — направляющие; 11 и 12 — суппорт: ползушка и прорезная стойка; 13 — фасонный резец; 14 — винт.

Большой винторезный станок, созданный Нартовым, отличается продуманностью, целесообразностью и простотой конструкции, как это показывает его кинематическая схема.

Привод в действие осуществляется рукояткой, укрепленной на маховике 1. Маховик обеспечивает равномерность движения, что имеет большое значение для качества нарезки винтов. Рукоятка с маховиком вращает ходовой винт 2. Последний расположен параллельно заготовке 3. Ходовой винт вращает зубчатое колесо 4, сцепленное со вторым зубчатым колесом 5, вращающим заготовку. Последняя установлена между бабками: неподвижной 7 и подвижной 6, имеющей затяжной винт 8. Подвижная бабка заклинивается снизу клином 9.

Вдоль по направляющим 10 идет каретка-ползушка 11 суппорта. Суппорт имеет вид изогнутой прорезной стойки 12. На схеме показана только левая сторона стойки для того, чтобы был виден резец 13. Конструкция резца оригинальная — резец изогнутый, верхний конец его раздвоенный. Через этот раздвоенный конец проходит винт 14, затягиваемый барашком. При помощи такой затяжки резец врезается в заготовку.