Under de fem årene ved vitenskapsakademiet i St. Petersburg var Kratzenstein i stor grad opptatt med å forbedre utstyr og metoder for navigasjon på havet. Kompass ble forsøkt gjort mer pålitelige, astronomiske observasjoner skulle bli mer presise sammen med mer nøyaktige klokker til bruk på skip i åpen sjø for bestemmelse av lengdegrad.