W 1729 opublikował Essai d’optique sur la gradation de la lumière – rozprawę, której przedmiotem było określenie ilości światła traconego przy jego przechodzeniu przez atmosferę o danej grubości. Odkrył w ten sposób prawo znane dziś szerzej pod nazwą prawa Lamberta-Beera. Odkrył też, że światło Słońca jest około 300 tys. razy intensywniejsze od światła Księżyca – były to najwcześniejsze pomiary fotometryczne. Wynalazł heliometr udoskonalony później przez Józefa von Fraunhofera. W 1730 otrzymał stanowisko profesora hydrografii w Hawrze; w tym samym roku został też współpracownikiem Akademii Nauk w sekcji matematyki – objął tę funkcję po Piotrze Maupertuisie. W 1735 roku Piotr Borguer uzyskał pełne członkostwo Francuskiej Akademii Nauk. W tym samym roku udał się do Peru w ramach francuskiej misji naukowej mającej na celu zmierzenie na równiku długości 1° południka. Głównymi członkami ekspedycji byli obok niego Karol de La Condamine i Ludwik Godin. Wyprawa ta trwała dziesięć lat; jej pełny opis zawarł Borguer w opublikowanej w 1749 roku pracy Figure de la terre determine.