I 1864 tok Fearnley initiativet til opprettelsen av Meteorologisk institutt. Han deltok i 1865 sammen med den svenske astronomien Georg Lindhagen (1819–1906) og den danske astronomen Hans Schjellerup (1827–1887) i meridianfastsettelsen Kristiania-Stockholm-København. Fearnley var fra 1876 formann i .