Den oktanten (først kalt ) som han utviklet, ble benyttet for å måle den høyde som solen og andre himmellegemer har over horisonten til sjøs. En flyttbar arm med et speil, som flyttes langs en gradert bue, viser et speilbilde av himmellegemet overlappende horisonten, som observatøren ser direkte. Dersom himmellegemets posisjon på himmelen og tiden for observasjonen er kjente, er det enkelt for brukeren å beregne sin egen latitude. Oktanten viste seg å være meget brukbar for navigasjon og erstattet eldre instrumenter. Han ble under utviklingen og byggingen av oktanten assistert av sine brødre George (1685−1768) og Henry (født 1687).