Voltaire ble i Cirey hos Émilie du Châtelet i ti år. Slottet ble renovert og ble bygget om for Voltaires penger, og ble et hjem for ham selv, madame du Châtelet og tidvis også for hennes tolerante ektemann, Louis Marie Florent du Châtelet, når han kom på besøk. Forholdet, som varte i 15 år, var et betydelig intellektuelt samarbeid. De samlet over 21 000 bøker, et enormt antall for sin tid. Sammen studerte de disse bøkene og utførte naturvitenskapelige eksperimenter. Voltaires eksperimenter inkluderte blant annet et forsøk på å avgjøre ildens elementer. Med sine tidligere erfaringer med autoritetene sørget Voltaire for å holde seg på fysisk avstand, og nekte for ethvert besværlig ansvar. Han fortsatte å skrive mange skuespill, som blant annet (eller ) og fortsatte sine langvarige undersøkelser av vitenskap og historie.