В 1846 году Карл Цейс открыл оптическую мастерскую в Йене, получив лицензию на производство и продажу механических и оптических инструментов. В 1847 году Август Лёбер (August Löber) стал первым мастером в новой мастерской. К концу 1847 года мастерская произвела свой первый микроскоп. В 1852 году в мастерской работали 10 человек.

Все микроскопы были нестандартными, каждый прибор был уникален. С 1850 года по 1854 год математик Фредерик Вильгельм (Friedrich Wilhelm) безуспешно пытался разработать новую теорию конструкции микроскопа. С 1866 года Карл Цейс совместно с профессором физики Университета Йены Эрнстом Аббе (Ernst Abbe) начали работать над совершенствованием конструкции микроскопа. За несколько лет исследований Цейс и Аббе открыли условие синусов Аббе. Мастерская Цейса получила уникальную технологию. К началу 1875 года в мастерской работали 60 человек, а в год смерти Цейса (1888 год) в мастерской работали уже 327 человек.