人权威和皇帝支持运行，缺乏常设机构应有的稳定性、专业性和资源调配能力。他需要一个更高级别、更独立、职能更综合的常设机构，来系统性地推动“格物致知”、“实学经世”的理念，将其从零散的“试点”，上升为国家层面的长期战略。
他将这个想法，与于志宁、阎立本等重臣沟通，获得了他们的理解与支持。于志宁甚至提议，可借此机会，将“科举改制”中关于“明工科”等专科取士的设想，与这个新机构的人才培养功能结合起来。李瑾深以为然，开始精心草拟奏疏。
他避开了容易引起争议的“明工”、“明算”等具体科名，而是从更高的“弘道”层面入手。奏疏以“臣闻欲明明德于天下者，必先格物致知”开篇，再次高举大学旗帜。他指出，当今朝廷虽有国子监、弘文馆、崇文馆等教育机构，然所授多为经史文章，于“天地万物之理，礼乐兵农之实，器械舟车之巧，海外方舆之博”，则涉猎甚少，或流于空谈。致使朝廷需用实学干才时，往往“才难其选”。
因此，他恳请皇帝，“仿古者成均教化之遗意，参以时需”，在京师敕建一所新的学研机构，其名可曰“格物院”。他详细阐述了“格物院”的构想：
宗旨：“穷究物理，致用实学，上以佐圣治，下以利民生。”明确其“经世致用”的根本目标。
职能：分为三部。一为“究理部”，负责研究天文、历法、算学、地理、物性等基础“物理”；二为“制器部”，专司农具、兵器、舟车、器械、水利、营造等“利用厚生”之器的研究与改良；三为“博物部”，负责搜集、整理、考辨海内外山川物产、风土人情、奇技异巧，绘制舆图，编纂“博物志”。
运作：格物院隶属朝廷，但相对独立，由皇帝特简重臣或名儒主持(李瑾隐晦表示愿担此任)。院内设“博士”、“助教”、“生徒”等职。博士、助教不仅从经学名儒中选聘，更应广招天下“通晓一艺、明于物理”的巧匠、医师、算家、海客乃至“蕃客”中有专长者，充任“技博士”或“技导”。生徒来源，既可从未入仕的“实学”士子、匠户优秀子弟中选拔，亦可从国子监等官学中，选拔对“实学”有兴趣者转入。
与科举衔接：格物院优秀生徒，经考核，可给予“格物生”出身，由吏部酌情授官，或优先参加吏部“书判拔萃”等选拔。同时，可建议未来科举，为“格物院”出身或通晓格物院考核内容的士子，设立特殊通道或加分优待，实质上是为其“专科取士”铺路。