Mayer var mot 1740-talets slut verksam vid den Homannska kartografiska byrån i Nürnberg, och hans arbeten där nådde en dittills oöverträffad vetenskaplig standard. År 1751 blev han professor i matematik i Göttingen, och därefter arbetade han främst med att utveckla vetenskapliga och tekniska metoder för lantmäteri och navigering.