Одним із найзначніших нововведень петровської доби було створення Російської Академії наук. Держава, взявши він турботу про матеріальне забезпечення академіків, сподівалося, що вони зможуть зробити істотний внесок у процвітання Росії. Однак серйозною проблемою була відсутність у країні людей, гідних звання академіка. Тому на роботу до Академії наук запросили відомих іноземних вчених. Потім сталося явище Михайла Васильовича Ломоносова (1711–1765). Величезний талант і невгамовний потяг до знань дозволили селянському синові піднятися до немислимих на той час висот соціальних сходів. А. С. Пушкін про Ломоносова висловився так: «З'єднуючи незвичайну силу волі з незвичайною силою поняття, Ломоносов обійняв усі галузі освіти. Жага науки була найсильнішою пристрастю цієї душі, сповненої пристрастей. Історик, ритор, механік, хімік, мінералог, художник і поет, він все випробував і все проник». За родом діяльності та сфері інтересів Ломоносова можна визнати вченим-енциклопедистом, але головний його науковий інтерес перебував на стику фізики та хімії: якщо на початку творчої діяльності його цікавили більше фізичні проблеми, то в 1750-ті роки на перший план виходять хімічні теми. У середині XVIII століття хімія значною мірою виступала у ролі фармацевтики. Ставши професором хімії, Ломоносов поставив за мету «звільнити хімію від ярма медицини та аптекарського мистецтва перетворенням її на науку фізико-хімічну». Сучасна фізична хімія саме йому завдячує своїм народженням. Віхою в цьому відношенні з'явився прочитаний ним в 1751 курс, в якому Ломоносов викладав основи своєї корпускулярної (молекулярно-кінетичної) теорії, що протистоїть теорії теплороду англійського вченого Роберта Бойля. У 1749 року Ломоносов виступив із різкою критикою дисертації Г.Ф. Міллера «Про походження імені та народу Російського», в якій автор висунув норманську теорію. Ломоносов наполягав на походження варягів від слов'янського племені роксолан. Полеміка з Міллером підштовхнула Ломоносова до історичних досліджень. З 1751 він почав працювати за справжніми документами над Давньою Російською історією від початку Російського народу до кончини великого князя Ярослава Першого, або до 1054, опублікованої в 1766 році. Його Короткий Російський літописець із родоводом є перелік найважливіших подій до епохи Петра I включно. І в художніх творах та в історичних працях Петро для Ломоносова був взірцем державного діяча, центральною фігурою російської історії. У липні 1754 року Ломоносов, бачачи неефективність Академічного університету, виступив із ідеєю створення вищого навчального закладу, безпосередньо не пов'язаного з Академією наук. Багато в чому завдяки зусиллям Ломоносова було засновано перший у Росії Московський університет, який нині має його ім'я.