Jean-Dominique, comte de Cassini, est né à l'Observatoire de Paris le 30 juin 1748. Il fait ses études secondaires au Collège du Plessis à Paris puis chez les Oratoriens à Juilly.

En 1768 il voyage dans l'Atlantique au titre de «commissaire pour l'épreuve des montres marines » inventées par Pierre Le Roy. Il va ainsi en Amérique puis sur les côtes d'Afrique, et enfin revient à Brest. Élu adjoint à l'Académie des sciences en 1770, il en devient membre associé en 1785. L'Académie le charge de la rédaction du «Voyage en Californie» de l'abbé Chappe.

Assuré d'être directeur à la mort de son père, il assume graduellement les responsabilités de cette charge lorsque la maladie tient Cassini III éloigné de l'Observatoire. Il sera officiellement nommé directeur en 1784. Il arrive alors à persuader Louis XVI de l'urgence qu'il y a à restaurer le bâtiment, qui n'a guère été entretenu depuis sa construction. Il propose également une réorganisation de l'Observatoire. Tous ces projets ne furent réalisés que partiellement.

Il achève les travaux de la Carte de France et participe aux opérations géodésiques de raccordement des méridiens de Paris et de Greenwich.

Au début de la Révolution, il accepte quelques charges politiques et participe pendant plusieurs mois aux travaux de la Commission de l'Académie chargée de la préparation du système métrique. Mais, foncièrement attaché à la monarchie, il se démet de ses fonctions en septembre 1793 ; de février à août 1794 il fut même emprisonné au couvent des Bénédictins anglais, rue Saint-Jacques, à la suite d'une dénonciation du Comité révolutionnaire de Beauvais. Lorsqu'il fut relâché il se retira dans son château de Thury. Il démissionne du Bureau des longitudes en 1795 et du nouvel Institut national en 1796; cependant il acceptera son élection comme membre de la section d'astronomie de la nouvelle Académie des sciences en 1799.

Il renonce à son travail scientifique et se consacre à des écrits polémiques visant à défendre le prestige scientifique de la famille et à justifier son attitude. Il publiera, en 1810, les Mémoires pour servir à l'histoire des sciences et à celle de l'Observatoire royal de Paris, précieux document fondé sur des archives personnelles aujourd'hui disparues, intéressant aussi par sa relation de la façon dont il avait vécu la période révolutionnaire.

Maire de Thury, juge de paix du canton de Mouy, il se consacre à ses administrés. Il sera pensionné et décoré par Napoléon, puis par Louis XVIII. Il meurt le 18 octobre 1845 à quatrvingt-dix-sept ans.