I 1690 fikk Halley i oppdrag å gjøre målinger av jordens magnetfelt. Han tok derfor ut på en ny, stor ekspedisjon med HMS «Paramore» som varte i to år og tok han over det meste av Atlanterhavet mellom 52°N og 52°S. Resultatene ble framlagt i 1701 i . Dette er den første kartleggingen i sitt slag, og den første der det ble brukt isogoner – også kalt Halley-linjer.