Le panorama hérité de la peinture et des spectacles populaires de dioramas intéresse les photographes dès l'origine. Ils sont nombreux de Martens à Baldus et Bisson à s'y essayer très tôt.
La vision panoramique de Le Gray, apparaît relativement tard (1856) dans une œuvre dont les critères formels sont déjà bien en place. Déployée d'abord autour de deux thèmes, les marines et le camp de Châlons, elle est ensuite poursuivie en Syrie puis en Égypte jusqu'à la fin des années 1860. Elle ne déroge pas à sa conception générale de la composition de l'image mais la fait évoluer. Homme d'ordre, il dispose de façon rigoureusement réfléchie les monuments, les personnages, les paysages. Mais cette composition cérébrale est transfigurée par son art de l'utilisation de la lumière, des jours et contre-jours, des contrastes et des densités. Le recours au panorama coïncidant avec l'utilisation du négatif sur verre au collodion, Le Gray joue de la finesse et de la transparence de la matière pour parvenir dans le rendu des lumières, en particulier des plus diffuses, à une subtilité sans précédent, qui nimbe de douceur ses larges géométries. Ainsi, est-il seul à dépasser dans le panorama l'habileté technique de la description pour atteindre à une vision lyrique.
  

Les images uniques à champ large

La vision panoramique de Le Gray s'affirme d'abord dans des images uniques à "champ large", simplement construites sur une forte ligne horizontale ; recadrées au tirage, en haut et en bas, pour en accentuer l'effet.
On trouve ce procédé d'abord dans deux vues de la rade de Sète (avril 1857), puis à de nombreuses reprises dans les albums du camp de Châlons (septembre 1857), où les mouvements des troupes en manœuvre, à la parade ou au repos dans un paysage parfaitement plat fournissaient des occasions multiples d'en faire usage.
  

Les premiers panoramas

Cette même série comporte les premiers véritables panoramas composés par Le Gray à partir de plusieurs négatifs. La vue d'ensemble du camp en six planches, par la perfection des raccords, est un tour de force technique au service de la démonstration de la puissance militaire française après la guerre de Crimée : Napoléon III, qui en fut particulièrement satisfait, ne s'y trompa pas. L'art et la difficulté de juxtaposer ces images ne résident pas dans le seul cadrage, mais bien aussi dans la maîtrise des mouvements, de l'éclairage, des contre-jours, etc.

Ces six planches sont la démonstration la plus spectaculaire de la série, mais celle-ci comporte également d'autres exemples de véritables panoramas, en deux vues. Certaines vues de Le Gray paraissant mal répondre à ses principes formels de construction sont en réalité des demi-panoramas restant à compléter. Ainsi la messe en présence de l'empereur, dont deux vues figuraient séparément dans un album passé en vente, chacune semblant étrangement bancale, privée de l'équilibre central caractéristique des constructions de Le Gray.

Leur conjonction a fait apparaître une composition triangulaire d'une grande force visuelle et symbolique. De gauche à droite, on y voit d'abord l'état-major conduit par l'empereur : le pouvoir ; au centre, le clergé officiant sous un dais surmonté d'une croix : Dieu ; en pendant et à droite, les troupes alignées et conduites par un général : la force.
De même, la vue de Beyrouth prise en 1860 depuis la terrasse de l'hôtel Bellevue (visible au premier plan) est à l'évidence la moitié d'un panorama qui devait se déployer vers la gauche pour trouver son équilibre. L'aspect plus descriptif de la vue de droite a conduit l'artiste à lui donner une existence autonome.

Les marines

Les marines prises entre 1856 et 1858 sont l'expression la plus aboutie de la vision à la fois large et sensible de Le Gray. Une différence de densité, qui tient notamment à l'effet des contre-jours, entoure certaines images d'un cercle plus sombre, leur donnant un aspect intermédiaire entre le "tondo" et la "vue de panorama ovale" (graphique). Ce halo ("cercle d'image nette") mettant en valeur la netteté du motif central, l'œuvre fonctionne comme la vision naturelle d'un œil immobile : la perception diffuse des marges apporte une charge émotive complémentaire, focalisée sur l'objet principal. On retrouvera le même effet d'optique dans la vue de la Promenade de Choubra au Caire, vers 1862, où le motif central, au lieu d'un navire, est constitué d'un petit groupe de personnages.

Les panoramas architecturaux

La ville impériale, en pleine mutation, en pleine expansion, représente un des thèmes majeurs d'inspiration des photographes panoramistes du Second Empire : outre Le Gray, qui n'aborde ce thème qu'en 1859, Marville, Baldus et les frères Bisson en sont les représentants les plus significatifs.
Les points de vue choisis, au cœur même de la cité, ne sont pas propres à Le Gray : ils sont connus pour se prêter à des compositions en larges bandes horizontales, vues de la Seine avec les ponts en perspective et les monuments déployés de part et d'autre. La vue vers l'ouest, prise de l'atelier de l'opticien Lerebours, sur le quai de l'Horloge, avec le square du Vert-Galant au premier plan, a aussi été traitée en panorama par Baldus et Bisson. De même la vue prise depuis les fenêtres de la bibliothèque du Louvre correspond à un très grand format des Bisson (deux images de 38 x 85 cm juxtaposées) et à une vue de Baldus qui présente exactement l'axe repris par Le Gray.

À la fin des années 1860, au Caire, Le Gray produit à nouveau plusieurs panoramas. Une grande vue des pyramides, en trois planches qui se succèdent dans l'album ayant appartenu à Félix Paponot, semble faire de loin écho à la composition de la messe du camp de Châlons. Ici encore, l'image joue sur la composition triangulaire, la centralité et le développement horizontal. Il est tentant de la lire comme une évocation de la bataille qu'avait remportée au pied des pyramides le général Bonaparte, dernier allusif hommage à la gloire de l'Empire. Malheureusement, l'unique exemplaire connu de cette œuvre magistrale est trop passé pour que l'on puisse mesurer exactement l'effet des jeux de lumière sur les formes simples et puissantes des pyramides.

C'est en cinq planches que se déploie une vue du Caire – alors que les panoramas de Paris, on l'a vu, n'en comptaient que deux. Sur l'axe central, on aperçoit l'atelier du photographe français Désiré, sans doute une connaissance de Le Gray. Ce panorama de travelling, comme le montre la rotation des ombres d'une planche à l'autre, suit de gauche à droite la course du soleil, de l'heure de midi jusqu'au coucher. Pour la première fois, le temps des prises de vue successives s'inscrit ainsi de façon tangible dans l'image.
Un autre petit panorama réalisé au Caire, qui consiste en deux formats carte-de-visite accolés horizontalement, a pour thème les tombeaux des califes. Les somptueux monuments menaçant ruine au milieu d'une vaste étendue désolée sont comme une nouvelle méditation en images sur l'histoire et la fugacité de la gloire. Des nombreuses photographies de ces tombeaux réunies dans l'album Paponot, une dizaine semblent appeler eux aussi une juxtaposition : s'il s'agit effectivement d'un ou de plusieurs grands panoramas, ils restent à reconstituer, éventuellement à l'aide d'autres pièces, encore inconnues.

Enfin, le conflit du Pacha avec les tribus rebelles du Soudan offre à Le Gray l'occasion de transposer dans les étendues d'Égypte l'art de la photographie militaire. La gravure sur bois légendée "Colonne d'artillerie en marche vers le Soudan, d'après une photographie de M. Gustave Le Gray" reproduit manifestement un panorama en deux planches, dont le raccord même, par un scrupule étonnant, est conservé. La photographie correspondante est inconnue, bien que les mêmes dromadaires figurent à l'arrêt dans d'autres vues, prises avant le départ. Cette large composition laisse espérer, pour la période orientale de Le Gray, la découverte de nouveaux panoramas qui ne seraient pas seulement architecturaux, mais pourraient renouer avec le modèle du camp de Châlons.