Le bureau des poids et mesures, rattaché au ministère de l'agriculture et du commerce, ne disposait pas des moyens nécessaires aux opérations et aux études qu'exigent les comparaisons de mesures et de poids. Le gouvernement devait, lorsqu'il en était besoin, former des commissions spéciales, faisant appel à des membres de l'Institut, à des professeurs du Conservatoire ou à des techniciens.

Après l'entrée en vigueur de l'obligation légale, en 1840, le gouvernement estima nécessaire de désigner un organisme normalement chargé des opérations de ce genre, et choisit à cet effet le Conservatoire des Arts et Métiers. En avril 1848, l'administrateur du Conservatoire reçut une décision ministérielle déclarant : « Dans l'intérêt de la science et de l'industrie, le dépôt central des étalons prototypes établi au Ministère de l'agriculture et du commerce sera transféré au Conservatoire des arts et métiers, et placé sous votre direction et sous votre surveillance spéciales. »

À propos des échanges d'étalons amorcés en 1841, la décision ajoutait, concernant le travail de vérification et de comparaison : « Cette tâche, qui devait être exécutée sous les auspices d'une Commission scientifique, doit être poursuivie sous votre direction personnelle. » Dès le mois suivant, mai 1848, les modèles, étalons et instruments conservés dans la « Galerie des poids et mesures » du Ministère furent transportés au Conservatoire.

En 1851, le Conservatoire envoya à l'Exposition de Londres une collection complète de poids, mesures et instruments de pesage, qu'il avait commandée au balancier-mécanicien Parent. À partir de cette époque et par suite des relations que les expositions universelles de 1851, 1855 et 1862 établirent entre les savants et les ingénieurs de nombreux pays, les avantages du système métrique décimal furent de plus en plus universellement appréciés. Les demandes de comparaisons faites au Conservatoire prirent un caractère d'autant plus important qu'il s'agissait souvent d'étalons destinés à devenir des prototypes nationaux.

Les opérations se faisaient avec les étalons en platine du Conservatoire. A la demande de celui-ci, ces étalons ont fait l'objet, en 1864, d'une nouvelle comparaison avec ceux des Archives, ce qui permettait de rapporter à ces derniers, sans contestation, tous les résultats des opérations du Conservatoire.

De 1867 à 1869, le Conservatoire a procédé à la révision générale des étalons affectés aux bureaux de vérification des poids et mesures. Les 371 bureaux ont été munis d'étalons du mètre, du kilogramme et du litre, ajustés avec une précision voisine du cent millième pour les longueurs et les poids, et du dix millième pour les capacités, ce qui dépassait largement les besoins locaux.

En 1869, au moment où la France allait proposer la réunion d'une Commission internationale sur les mesures, quatorze États avaient reçu, par les soins du Conservatoire, des mesures métriques étalonnées.

Les travaux de la Commission Internationale du Mètre, en 1870, puis en 1872, se déroulèrent au Conservatoire ; ils furent animés par le général Morin, membre de l'Institut, directeur du Conservatoire. Tresca, sous-directeur, apporta aussi à ces travaux un concours très actif ; notamment, il mit au point le profil en X qui fut adopté en 1889 pour le Mètre international.

Les ateliers du Conservatoire réalisèrent également, entre 1872 et 1874, de nombreux essais de fonte de platine iridié. En mai 1874, ils obtinrent une coulée de 250 kg d'un alliage connu sous le nom « d’Alliage du Conservatoire », qui ne fut pas retenu pour les prototypes internationaux, à cause du non-respect strict des tolérances fixées présence de certaines impuretés et excès d'iridium. On lui préféra un alliage fabriqué par Johnson-Matthey, de Londres. Cependant, les mètres nationaux réalisés avec l'alliage du Conservatoire furent reconnus ultérieurement aussi stables que ceux fabriqués avec l'alliage de Londres.

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