In Zusammenhang mit seinen Forschungen zur astronomischen Längenbestimmung war es für Mayer notwendig, eine möglichst genaue Mondkarte zur Verfügung zu haben. Ein Vergleich seiner Karte mit einer heutigen Mondkarte und einem Satellitenfoto des Mondes zeigt, dass er dabei sehr erfolgreich war.
Mayers Mondkarte blieb in ihrer Genauigkeit 100 Jahre lang unübertroffen. Sie enthält unter anderem erstmals Längen- und Breitenkreise, sogenannte selenographische Koordinaten.
Die Mondkarte wurde zu Lebzeiten Mayers nicht gedruckt. Ein erstes Druckexemplar ließ Georg Christoph Lichtenberg 1775 anfertigen, eine zweite Version entstand für Johann Hieronymus Schroeter 1791.
