Открытие в 1725 г. Петербургской Академии наук стало важным этапом в развитии российской науки в XVIII столетии. В Петровскую эпоху развитие науки и техники обуславливалось практическими потребностями государства. Поэтому большие успехи были достигнуты в поисках полезных ископаемых, изучении недр, картографии. Совершались экспедиции в Сибирь и на Дальний Восток, Среднюю Азию В. Атласовым, И. Евреиновым, Д. Г. Мессершмидтом, И. Унковским и др. Составлялись карты Камчатки. С. Ремезов на рубеже XVII–XVIII вв. начал составлять «Чертежную книгу Сибири». Эта работа была продолжена И. К. Кирилловым, который начал составлять «Атлас Всероссийской империи». Его первый том вышел в 1732 г. В январе 1725 г. Петр I подписал указ об отправке Камчатской морской экспедиции В. И. Беринга и А. Л. Чирикова, которая продолжалась с 1725 по 1730 г.
Большие успехи были достигнуты в области механики, создания станков, механизмов. В этой области известны такие имена, как М. В. Сидоров, Я. Батищев, А. Нартов, И. И. Сердюков. В петровские времена было положено начало собирания научных коллекций. В 1719 г. для всеобщего обозрения была открыта Кунсткамера, собрание «раритетов» которой послужило основой для коллекций будущих музеев: Эрмитажа, Военно-морского, Артиллерийского.
В 1720 г. Петр I издал указ о собирании по монастырям древних рукописей, хронографов, летописцев и степенных книг. Стали создаваться исторические труды Ф. Поликарпова, «Марсова книга», «Рассуждения о причинах Свейской войны» П. П. Шафирова, «Ядро российской истории» А. И. Манкиева и др.
Академия наук в Петербурге была торжественно открыта 27 декабря 1725 г. Уже через два десятка лет она заняла видное место среди других академий мира. В это время в ней работали крупные ученые: математики Л. Эйлер, Д. Вернул ли, астроном Ж. Делиль, физики Г. Рихман, Ф. Эпинус. В 1745 г. членом Петербургской академии стал М. В. Ломоносов, поистине выдающаяся фигура в российской науке. Им были сформулированы атомно-молекулярные представления о строении вещества, сохранении материи и движения, мысли о кинетической природе тепла, проведены исследования атмосферного электричества, выдвинута теория цветообразования, идеи об изменении во времени земной поверхности. В естественных науках Ломоносов был новатором, во многом смело опровергая мнения признанных в его время авторитетов. Работая над корпускулярной теорией, он выступил против идеалистических построений Лейбница и Вольфа, а открыв закон сохранения материи и движения, заявил, что «славного Роберта Бойля мнение ложно». Число таких примеров можно умножить.
В области естественных наук работы Ломоносова отличались новизной, глубиной исследования, последовательностью в проведении материалистических принципов. Материалистические идеи и теории Ломоносова, значительные не только для России, но и для Западной Европы, позволяли ему достичь выдающихся успехов в решении важнейших научных проблем.
Научные работы Ломоносова способствовали развитию металлургии и горного дела, мануфактурного производства, обороны страны, мореплавания, сельского хозяйства. Другое дело, что в условиях господства крепостнических отношений его открытия не находили должного применения, а часто просто замалчивались.
Своими работами в области стихотворства и русского языка Ломоносов оказал «услугу Отечеству». Создавая новое стихосложение, он не отказывался от того истинно поэтического, что было в художественной литературе древней и средневековой Руси. Действительно, в духовной поэзии он выбирал общечеловеческие, эмоционально-психологические мотивы и использовал их в своих стихах. Ломоносов создавал новый литературный язык путем синтеза живого русского и книжного церковнославянского языков, понимая их как стилистические категории общего литературного языка.
Ломоносов использовал также опыт античных авторов (Горация, Вергилия), немецких стихотворцев. Использовав отечественный и иностранный опыт стихосложения, он создал истинно национальную форму стиха, соответствующую «благогласию языка нашего». Ломоносов отдавал предпочтение торжественной оде. Идейной сутью его поэзии был пафос становления русской нации, борьба за русскую культуру, а основной темой – тема России. Для творчества Ломоносова характерна государственно-гражданская направленность. В его одах, как правило, ставились высокие государственные проблемы, и писались они торжественным ораторским стилем.