1843年复活节，卡尔•蔡司离开了他的家乡，选择在附近的城市耶拿迈出职业生涯的第一步。当时的耶拿掌握了大量的熟练技工，例如铜匠、制表师和机械师。卡尔•蔡司师从宫廷机械师弗里德里希•克尔纳，经过11年的学徒生涯，同时在耶拿大学选修了多门课程，终于正式成为耶拿的公民。如今的光学之城，也将因为这位公民，在那时悄然诞生。

（卡尔•蔡司先生参加实验物理讲座时的笔记本）

1846年，30岁的卡尔•蔡司在耶拿创立了一家精密机械及光学仪器工作坊，并在次年生产并卖出了第一台简易型显微镜。

（精密机械及光学仪器工作坊）

（第一台简易型显微镜）

生物学家施莱登曾预言生物学的进步，几乎可以肯定只能通过复合式显微镜才能实现。但是，复合式显微镜的研究必然带来大量的实验试错，这要求透镜制作者拥有极大的耐心。卡尔•蔡司对不同的透镜进行排列组合，摸索最佳的物镜。1857年，第一台复合式显微镜诞生。

（第一台复合式显微镜）

20世纪70年代，蔡司在测量技术领域取得突破。“精细测量部门”一直致力于三维三坐标测量机的研发。1973年，蔡司生产出了第一台三维三坐标测量机 — Universal Measuring Machine（UMM 500）。蔡司UMM 500：高精度三坐标测量机，其配备扫描测头，集成式工作台，计算机和专用测量软件UMESS。这项新技术首次实现了工件的三维测量。因此，基于3D技术的新型测量机可以执行以往不可能完成的测量任务。