20世纪70年代初，魏子卿主要研究海上大气折光修正，为运载火箭测量再入段提出折光修正公式和修正方案。此项研究成果获全国科学大会奖。

20世纪70年代中期后，魏子卿主要主持或参与我国卫星大地控制网的设计和布测。1975年他攻关卫星多普勒定位技术，取得了我国1954年北京坐标系与地心坐标系的转换参数。这一转换参数的获得，标志着我国卫星大地测量事业开始走向应用阶段。1978年，他提出建立全国卫星多普勒大地网的建议和设想，创立了多普勒定位的数学模型和平差方法，研制出能够进行分期、分地区处理，具有重点定位和整体平差等多种功能的短弧和半短弧平差程序，园满地获得了全国卫星多普勒观测数据的平差成果。这项成果填补了我国测绘领域空白，标志着我国卫星多普勒定位技术在大地测量中的应用达到了国际80年代的水平，莸国家科技进步二等奖。1987年，他提出并担任建立全国规模的GPS大地网课题总设计师，创造性地研究出大规模GPS大地网严密平差方案，应用这一成果对我国GPS一级网观测原始数据进行了整体平差。结果表明：用广播星历处理的相对精度达到万分之一；用精密星历则优于万万分之五；地心坐标的精度达到分米级。这一成果标志着我国的地心坐标系统达到了一个新阶段，标志着我国在大地测量领域应用GPS定位技术达到了国际先进水平。