A pesar de que la Monarquía hispánica y sus instituciones efectuaron una gran labor científica, los resultados científico-técnicos de la España ilustrada no consiguieron el nivel de éxito comparado con los obtenidos por las grandes potencias europeas. Aunque no faltaron individualidades de gran talla, la ciencia española fue más débil institucionalmente que las de otras monarquías. De hecho, este proceso científico y tecnológico dejó entrever cuáles fueron las características principales del desarrollo de la ciencia española dieciochesca: militarización, centralización, utilitarismo y americanismo.
En efecto, los diversos institutos militares de la monarquía tuvieron una actuación fundamental en el progreso científico español, de tal forma que en realidad se efectuó una militarización de la ciencia hispana, motivada esencialmente por cuestiones generales de carácter geopolítico. Los programas de renovación de las fuerzas armadas exigían técnicos cualificados en el terreno de la artillería y la marina. La guerra requería tecnología y ésta precisaba, a su vez, de investigación científica de base. Además, las fuerzas armadas eran las principales demandantes de productos manufacturados y, por tanto, estaban también interesadas en un abundante y barato aprovisionamiento.
Por otro lado, si algo era fácil de manejar por parte del poder real y de sus ministros eran las instituciones militares. La introducción de novedades era allí más fácil que en la universidad. Así que matemáticas, química, astronomía, metalurgia, medicina o náutica fueron en buena medida disciplinas que se cultivaron especialmente en las instituciones militares. La monarquía fue la que más se aplicó en la importancia de profesionales y científicos para la mejora inmediata de problemas prácticos que se iban planteando, política que a largo plazo supuso a veces una subordinación de las inversiones de base.
El progreso interés de los gobiernos por el desarrollo científico-militar y sus múltiples aplicaciones supusieron en la práctica una relativa centralización de la actividad investigadora. La monarquía pasó a impulsar y controlar instituciones dedicadas al desarrollo de disciplinas científicas concretas de las que a juicio de los gobernantes estaba falto el país. Las academias y colegios cubrieron la triple vertiente de ser centros dedicados a la docencia, a la actividad científico-técnica y a la protección profesional, entidades que, por lo demás, siempre estuvieron tuteladas por los gobiernos. El reformismo fue muy normativo y bastante celoso de guardar las competencias que le permitían asegurar un proceso uniforme y controlado de la actividad científica, por lo demás tan relacionada con la constante aspiración gubernamental al crecimiento de la economía.
Ahora bien, partieran las iniciativas del gobierno o de los particulares (sobre todo de la burguesía comercial), resulta a todas luces evidente que se pretendió dar un sentido eminente práctico a las instituciones científico-docentes: la ciencia debía tener una clara vertiente utilitaria. La química tenía que servir para la metalurgia y para los tintes; la náutica y la astronomía para la armada y el comercio; el diseño y el dibujo para los tejidos, al igual que la geometría; la botánica, la medicina y la farmacia debían procurar adelantos notables en la curación de los enfermos.
Esa necesidad práctica hizo que junto a la ciencia pura se buscara a la aplicada, junto a la conquista de conocimientos la divulgación de los mismos en los diversos centros de enseñanza. Y cuando la difusión tomaba forma escrita, la Imprenta Real tenía un importante papel en el desarrollo textual de algunas ciencias. Casi todo estuvo pensado al servicio de la utilidad: los científicos hispanos partían de las necesidades más inmediatas para girar su vista hacia la investigación. El objetivo preferente fue conseguir buenos técnicos capaces de solucionar problemas concretos aplicando conocimientos. Desde la segunda mitad del siglo, se asistió al triunfo de lo empírico por encima de lo teórico, que pasó a segundo plano aunque no desapareció. Y, según los expertos, no debió de ser extraño a este fenómeno la implantación del eclecticismo como filosofía oficial.
América se convirtió en un excelente campo de actuación privilegiado. Se efectuó un americanismo de la ciencia española, fenómeno expresado a través del interés que gobernantes y científicos demostraron por aquel continente. Los virreinatos americanos eran parte esencial del plan de reforma ilustrada y todo lo referente a ella interesaba sobremanera.
Las diversas disciplinas y las diferentes instituciones científicas españolas se preocuparon de su agricultura, de su geografía, de sus minas, de su cultura y de su historia. Las secretarías de Hacienda o de Indias, el Jardín Botánico o el Real Gabinete de Historia Natural, por ejemplo, parecieron contribuir a un mismo fin: conocer mejor América para sacarle más adecuadamente sus frutos.
La meta a conseguir fue siempre la misma: explorar más racional y sistemáticamente el gran tesoro que las Indias atesoraban. La ciencia era, en este sentido, un elemento imprescindible en el conjunto de medidas que debían permitir tan importante objetivo de interés nacional. Las expediciones científicas o el viaje ilustrado a las Américas estuvieron en la agenda de los investigadores y políticos españoles.
Con estas características fundamentales, el Siglo de las Luces vio florecer en las diversas disciplinas científicas y tecnológicas una serie de significadas realizaciones que, sin llegar a resultar espectaculares y sin poder comparase con las que se estaban produciendo en los países más avanzados de Europa, sí que produjeron un doble efecto: primero, sirvieron para avanzar en determinadas parcelas concretas del conocimiento; segundo, en términos más generacionales, puede afirmarse que pusieron los fundamentos para que en algunas áreas científicas entraran incipientemente los rudimentos básicos de la ciencia moderna.