В возрасте 32 лет Павлов женился на С.В. Карчевской, у них родились 4 сына и дочь. Их первенец погиб, через год умер малолетний сын, что вызвало продолжительную болезнь жены и депрессию самого Павлова. У его жены хватило сил подбадривать и утешать мужа, именно она вывела его из глубокой меланхолии и настроила вплотную заняться докторской диссертацией. В 34 года Павлов защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора медицины. К 1890 г. (ему 41 год) труды Павлова получили мировое признание. С 1891 г. он заведовал физиологическим отделом Института экспериментальной медицины и одновременно руководил физиологическими исследованиями в Военно-медицинской академии (в которой работал с 1895 по 1925 г.). В возрасте 55 лет Павлов был награжден Нобелевской премией по физиологии.
Советское правительство осознавало высочайший мировой научный авторитет Павлова. За подписью главы советского правительства В.И. Ленина (Ульянов) был издан специальный декрет о создании должных условий для обеспечения работ Павлова. Еще в начале ХХ в., в царский период, Павлов создал Колтуши
, тогда единственную в мире лабораторию по изучению высшей нервной деятельности; советское правительство способствовало продолжению его работ в этой лаборатории. Павлов умер в Ленинграде в возрасте 90 лет от пневмонии. И.П. Павлов так писал о своем научном творчестве: «Что ни делаю, постоянно думаю, что служу этим, сколько позволяют мои силы, прежде всего моему Отечеству, нашей русской науке».
А.И. Воейков
К востоку от Колтушей, в поселении Воейково
(бывшее селение Сельцы), есть другой известный научный центр. Здесь находится Главная геофизическая обсерватория, установлен памятник ее основателю А.И. Воейкову, есть и музей, посвященный жизни и работе этого великого русского ученого.