Marchó a París con una pensión para especializarse en hidráulica y mecánica en la Ecole des Ponts et Chaussées, donde permaneció de 1785 a 1791; se relacionó allí con Laplace, Monge, Delambre, Borda, Brisson y Perronet. En 1789 inventó una bomba de vapor, que fue utilizada en París por la industria harinera, e implantada en Barcelona, en 1791. Entre 1793 y 1796 estuvo en Londres estudiando mecánica, e inventando a la par un telégrafo óptico, que en 1798 perfeccionó en París con ayuda del relojero Abraham Louis Breguet.

De regreso a Madrid, en 1798 instaló su telégrafo entre Madrid y Cádiz; en 1799 fue nombrado director del Real Gabinete de Máquinas, y al organizarse el Cuerpo de Ingenieros de Caminos y Canales, pasó en 1801 a ser su inspector general, desde el que organizó el plan de carreteras construidas en esta época. En 1802 logró fundar la Escuela de Caminos y Canales, etapa de su vida en que al parecer se ocupó también de cartografía.

En 1808, en colaboración con Lanz publicó en París “Essai sur la composition des machines”; pero al producirse la invasión napoleónica, se trasladó a Rusia, ofreciendo sus servicios al Zar Alejandro I. Permaneció allí hasta su muerte, alcanzando el grado de teniente general y director general del Departamento de Vías de Comunicación. Entre sus trabajos más notables destacan los puentes de Izhora, Slavianka, Kamenostrovski y Nizhni Novgorod. Fundó el Instituto de Ingenieros de Vías de Comunicación, donde un monumento recuerda su obra.