El método de procedimiento consiste en comparar la gravitación del globo con la de algún cuerpo de materia cuya masa se conoce en función de la unidad de masa asumida. Este cuerpo de materia, que sirve como un término intermedio de comparación, puede elegirse de diversas maneras; puede consistir en una montaña, una porción de la corteza terrestre o una pesada bola de metal. El método de experimento varía tanto según elijamos un cuerpo u otro, que puede decirse que disponemos de tres modos independientes de llegar al resultado deseado.
La gravitación mutua de dos bolas es tan sumamente pequeña en comparación con su gravitación hacia la inmensa masa de la tierra, que por lo general resulta bastante imperceptible, y aunque Newton afirmó su existencia basándose en la teoría, nunca fue observada hasta finales del siglo XVIII.
Michell fijó dos pequeñas bolas a los extremos de una balanza de torsión delicadamente suspendida y, al acercar pesadas bolas de plomo alternativamente a uno y otro lado de estas pequeñas bolas, pudo detectar una ligera desviación de la balanza de torsión. Proporcionó así una nueva verificación de la teoría de la gravitación.
Cavendish llevó a cabo el experimento con más cuidado y estimó la gravitación de las bolas tratando la balanza de torsión como un péndulo; luego, teniendo en cuenta las respectivas distancias de las bolas entre sí y desde el centro de la tierra, pudo asignar 5,48 (o, según el recálculo de Baily, 5,448) como la densidad media probable de la tierra.
La sagaz conjetura de Newton en el sentido de que la densidad de la tierra era entre cinco y seis veces la del agua quedó así confirmada de manera notable.
- El mismo tipo de experimento repetido por Reich dio 5,438.
- Baily, habiendo realizado nuevamente el experimento con todo el refinamiento posible, obtuvo una cifra ligeramente superior, 5,660.
Un método de procedimiento diferente consistía en determinar el efecto de una masa montañosa en la desviación de la plomada; pues, suponiendo que podamos determinar las dimensiones y la densidad media de la montaña, la plomada nos permite comparar su masa con la de toda la tierra.
La montaña Schehallien fue seleccionada para el experimento, y las observaciones y cálculos realizados por Maskelyne, Hutton y Playfair dieron como resultado más probable 4,713. La diferencia respecto a los resultados experimentales ya mencionados es considerable e importante, debido a que las operaciones instrumentales son de una naturaleza completamente diferente a las de los experimentos de Cavendish y Baily.
La determinación similar de Sir Henry James a partir de la atracción de Arthur's Seat dio 5,14.
Un tercer método distinto consiste en determinar la fuerza de la gravedad en puntos elevados sobre la superficie de la tierra en cadenas montañosas, o hundidos por debajo de ella en minas. Carlini experimentó con un péndulo en el hospicio del Mont Cenis, a 6.375 pies sobre el mar, y al comparar las fuerzas atractivas de la tierra y los Alpes, halló que la densidad era aún menor, a saber, 4,39, o bien 4,950 corregida por Giulio.