Продолжая плодотворно трудиться как драматург и поэт, Вольтер приступает к серьезной разработке философских проблем. Первым, предварительным и не публиковавшимся при жизни Вольтера сводом его философской мысли явился «Метафизический трактат» (1734). В опубликованных «Замечаниях на «Мысли Паскаля» (1734, 1743) и двух поэмах — «Светский человек» (1736) и «Рассуждение о человеке» (1737) Вольтер предлагает новое философское осмысление проблемы человека. В «Основах философии Ньютона» (1738) Вольтер излагает одновременно свои философские и естественнонаучные взгляды.
В этот период он серьезно занимается исследовательской работой в области физики, его «Опыт о природе и распространении огня» был удостоен почетного отзыва Академии наук. Философия как антитеза теологии и метафизики превращается в теоретическое знамя борьбы со «старым порядком», становится мировоззренческой основой всех вольтеровских произведений. Любой из рассматриваемых вопросов Вольтер стремится осветить «светильником философии». Это приводит к целому ряду новшеств в понимании природы, человека, общества и всемирной истории.
В 1745–1746 годах он опубликовал первые фрагментарные результаты своего нового труда. Первое, впоследствии значительно расширенное, издание «Опыта о всеобщей истории и о нравах и духе народов» в трех томах было предпринято Вольтером в 1756 году. В августе 1736 года Вольтер получил исполненное преклонения перед его трудами письмо из Берлина от наследного принца Пруссии. Открывшаяся этим письмом многолетняя переписка стимулировала формирование у Вольтера убеждения в том, что он в качестве философа может и обязан давать правителям благодетельные для них и для их народов советы. Он пишет рекомендацию «Наследному принцу Пруссии о пользе знаний для государя» (1736). Это не только поднимало престиж будущего властителя Пруссии, но вместе с тем способствовало и росту авторитета самого Вольтера.
Когда в 1740 году304 вольтеровский корреспондент был коронован под именем Фридриха II, доверительные отношения с ним Вольтера заинтересовали французское правительство. Оно обратилось к Вольтеру с просьбой помочь выяснить внешнеполитические планы Фридриха II, который являлся союзником Франции в войне за «австрийское наследство. Это Вольтер воспринял как первый знак того, что и на родине власти готовы прислушаться к его мнению, и он не без успеха выполнил деликатную дипломатическую миссию.
После этого, благодаря усилению влияния при дворе его высокопоставленных друзей и расположению к нему как к драматургу любовницы короля маркизы де Помпадур, Вольтер получает возможность не только вернуться в Париж, но и бывать в Версале он назначается камергером и придворным историографом. Однако Людовик XV ни в коей мере не собирался позволять Вольтеру играть роль философского наставника при своей особе, к чему последний страстно стремился. Избрание во Французскую академию в апреле 1746 году (в том же году Вольтер стал почетным членом русской Академии наук) произошло уже в период разочарования Вольтера своей фактической ролью в Версале и нарастающего раздражения тем, что многочисленные пасквилянты, подстрекаемые его ненавистниками в придворных кругах, развернули шумную кампанию с целью опорочить его как человека, литератора и мыслителя.
Опасаясь преследования за вырвавшееся у него крайне нелестное высказывание о придворных, Вольтер в октябре 1746 году бежит из Парижа и несколько недель скрывается в замке герцогини Мэнской. Здесь, критически осмысливая версальскую жизнь и свое участие в ней, он пишет «Видение Бабука», явившееся блестящим дебютом в столь прославившем Вольтера жанре философской повести.
Наиболее значительными вольтеровскими произведениями этого жанра являются «Задиг» (1747), «Микромегас» (1752), «История путешествий Скарментадо» (1756), «Кандид» (1759), «Простодушный» (1767), «Принцесса Вавилонская» (1768), «Письма Амабеда» (1769), «История Дженни» (1775).
В начале 1748 года Вольтер возвращается в Сире, а после смерти в 1749 году «божественной» Эмилии, маркизы дю Шатле, некоторое время живет в Париже.
В середине 1750 года, уступив давним настойчивым просьбам Фридриха II, Вольтер прибыл в Берлин. Поначалу он был очарован своей жизнью в Пруссии. Философ был счастлив вниманием короля и тем, что он мог без опасений высказывать свои самые смелые суждения в кружке известных своим вольномыслием лиц (среди них был воинствующий материалист Ламетри). Но обязанности Вольтера ограничивались литературной правкой работ, написанных прусским королем на французском языке. Независимость же вольтеровских суждений оказалась неприемлемой для Фридриха II.