Огромное влияние на становление и развитие российской науки и техники оказали реформы Петра I и особенно процесс европеизации культуры, приведший, в том числе, и к знакомству с достижениями европейской науки, установлению контактом с ее ведущими деятелями. Итогом этого процесса стало создание в 1724-25 гг. Императорской академии наук и художеств, что означало организационное оформление российской науки. Учитывая фактическое отсутствие на тот момент отечественных ученых, в Российскую Академию было приглашено большое количество европейских ученых, сыгравших большую роль в становлении российской науки. Особо следует отметить швейцарского математика и логика Л. Эйлера, итальянского физика А. Бернулли, немецкого физика и химика Г. Крафта, географа Д. Мессершмидта, историка и архивариуса Г. Миллера. Академией регулярно публиковались сборники научных трудов, издавался, правда, нерегулярно, журнал Академии Наук. При этом деятельность ученых полностью финансировало государство. Все это способствовало постепенному формированию отечественных научных кадров, значительный отрыв в научной сфере от Европы (почти в 600 лет) был преодолен меньше чем за полвека.
Развитие естественных наук в России были связано, прежде всего, с деятельностью выдающегося ученого-энциклопедиста М.В. Ломоносова (1711 – 1765), совершившего открытия в области физики, химии, астрономии (закон сохранения энергии, молекулярная теория строения вещества, «эфирная» теория атмосферного электричества). Ученый предложил конструкцию светосильной зрительной трубы, усовершенствовал телескоп Ньютона, открыл атмосферу Венеры, наблюдая в мае 1761 г. за прохождением Венеры по диску Солнца. Научные интересы М.В. Ломоносова распространялись и на сферу гуманитарных наук, им была сформулирована антинорманнская теория происхождения Древнерусского государства. Его литературные способности (он писал стихи) тоже заставляют восхищаться («Ода на взятие Хотина» и др.).
Развитие горнорудной промышленности в России повлияло на становлении геологии и минералогии. В. Татищев и Г. Генин составили подробные описания минералов, найденных на территории России (особенно на Урале и в Сибири).
Продолжилось развитие географических знаний. В 1725-27 гг. состоялась 1-ая Камчатская экспедиция В. Гоеринга и А. Чирикова, в ходе которого был открыт пролив между Азией и Америкой. В ходе 2-ой Камчатской экспедиции (1733-43 гг.) под руководством А. Чирикова началось освоение Аляски. По итогам этих экспедиций С. Крашенинниковым было составлено «Описание земли Камчатской» с подробными картами этого региона. Следует также отметить географические экспедиции Мессершмидта в Сибирь (1716-23 гг.), И. Фалька на Алтай, Х. Берданеса в киргизские степи, В. Зуева в Южное Причерноморье (1740-50-у гг.). Все они имели общеевропейскую научную значимость.
В области развития гуманитарных наук в первой половине XVIII в. необходимо отметить, прежде всего, деятельность Г. Миллера и В. Татищева по сбору летописей и других архивных источников. Начался процесс их опубликования. Одновременно появились первые научные работы по отечественной истории аналитического характера П. Шафирова («История Советской войны»), В. Татищева («История Древней Руси»), Г. Миллера (статьи по древнерусской истории). Кроме того, в процессе изучения древних летописей Г. Миллер сформулировал норманнскую теорию происхождения Древнерусского государства. С ее аргументированной критикой выступил М.В. Ломоносов, сформулировавший антинорманнскую теорию.
В числе достижений этого периода – становление системы светского образования. Строительство флота, регулярной армии, развитие промышленности, освоение природных недр требовало квалифицированных специалистов. Российскому государству нужны были пехотные и морские офицеры, администраторы, ремесленники, рудокопы, заводчики, торговцы. В частности, с открытием в 1700 г. в Москве в Сухаревой башне «навигацкой» школы началось становление в России технического образования. Возникла сеть «цифирных» школ (это низшие провинциальные математические школы). Основанная еще в 1687 г. Славяно-Греко-Латинская академия превратилась в общероссийский центр подготовки кадров для нужд государства и церкви, с 1701 года она стала Славяно-латинской академией.
Начала формироваться система военного образования, в частности была установлена единая система обучения в армии и на флоте, открыты военные учебные заведения (навигационная, артиллерийская, инженерная школы). Для подготовки офицерских кадров создавались специальные школы и Морская академия.
В развитие науки и образования второй половины XVIII в. значительный вклад внесли либерально-просветительские начинания Екатерины II, в частности создание общероссийской государственной системы образования. Наряду с закрытыми сословными учебными заведениями (Воспитательные дома в Москве и Петербурге, Смольный институт благородных девиц с отделением для девочек мещанок в Петербурге, Коммерческое училище в Москве, кадетские корпуса) в ходе школьной реформы 1782-86 гг. были учреждены общеобразовательные двухлетние малые народные училища в уездных и четырехлетние главные народные училища в губернских городах. Во вновь созданных школах вводились единые сроки начала и окончания занятий, классная урочная система, разрабатывались методики преподавания дисциплин и учебная литература, единые учебные планы. Новые училища вместе с закрытыми шляхетскими корпусами, благородными пансионами и гимназиями при Московском университете составляли структуру среднего образования России. К концу XVIII столетия в России насчитывалось около 550 учебных заведений с общим числом 60-70 тыс. учеников, не считая домашнего образования.
Вместе с тем, образование в России, как и все другие сферы жизни страны, в основе своей имело сословный характер. Большая часть населения не была затронута реформой. Кроме того, просветительские усилия императрицы в сфере народного образования «саботировались» как местными приказами общественного призрения, которые должны были изыскивать средства для их содержания, так и самим населением. Родители учеников «главных училищ» (это были дети мещан, купцов и солдат) не считали нужным доводить детей до окончания курса и старшие классы почти пустовали. В небольших городах деятельность школ находилась в зависимости от щедрости местных городских дум. Сначала малых училищ открылось довольно много, но скоро думы начали тяготиться содержанием училищ — число школ стало уменьшаться.
В рассматриваемый период (вторая половина XVIII столетия) происходит окончательное оформление российской науки, чему во многом способствовала деятельность Российской Академии Наук и особенно открытие в 1755 г. Московского университета, ставшего вскоре главным научным центром страны. Значительную роль в открытие университета сыграла деятельность М.В. Ломоносова. Его ученики и коллеги (академики) ─ астроном С.Я. Румовский, математик М.Е. Головин, географы и этнографы С.П. Крашенинников и И.И. Лепехин, физик Г.В. Рихман и др. ─ обогатили не только отечественную, но и мировую науку замечательными открытиями.
Развитие науки и становление научных центров, появление новых направлений в исследовательской деятельности ученых, во многом, было связано с поддержкой государства. Государство финансировало деятельность Академии наук, научные экспедиции, стажировку российских ученых за границей, выпуск учебной литературы. Например, Екатерина II оказала значительное содействие академику П.С. Паласу (1741-1811) в издании сравнительного словаря «всех языков и наречий» в 1789 г. Императрица не была довольна первым изданием и через два года вышли уже 4 тома, значительно доработанные и дополненные.
В числе выдающихся достижений в сфере естественных наук в России в рассматриваемый период стали исследования физика В.В. Петрова(1761-1834), в частности открытие им явления вольтовой дуги (первое электрическое явление, получившее приложение на практике). В. В. Петровым проводились также исследования химического действия тока, электрических явлений в газах, электропроводности и люминесценции.
Физик и математик С.Котельников (1723-1806) изучал проблемы равновесия и движения тел, ввел понятие прочности материала. В период с 1771 по 1797 гг. он управлял Кунсткамерой и собрал богатейшую коллекцию для естественнонаучного музея.
Астрономическую науку пополнили исследования академика Петербургской АН С. Румовского (1734-1812). Он составил первый для России сводный каталог астрономических пунктов.
Появление первого в России «Минералогического словаря» произошло благодаря исследованиям одного из учеников М.В. Ломоносова академика В. М. Севергина (1765-1826), разработавшего также отечественную научную терминологию по химии, ботанике, минералогии. В.М. Севергин выступал за сближение теории с практикой, по его инициативе с 1804 г. начал издаваться «Технологический журнал», в котором печатались труды по науке и технике не только отечественных, но и зарубежных деятелей.
В этот период были заложены основы российской медицины (Н. Максимович ─ основатель института акушерок, Д.С. Самойлович ─ исследователь чумы и разработчик мер по борьбе с ее эпидемией).
В 60-70-е гг. XVIII в. были организованы Академические экспедиции П.С. Палласа, С.Г. Гмелина, И.И. Лепехина и др. по изучению природы и культуры народов России, оставившие после себя подробные описания Поволжья, Урала, Сибири.
Наряду с естествознанием активное развитие получили гуманитарные науки, формировавшиеся под явным влиянием идеологии Просвещения. В этой связи следует особо выделить деятельность Вольного экономического общества (1760-70-е гг.) по популяризации экономических знаний. Один из самых активных его участников А.Т. Болотова (1738-1833) провел большие исследования в области агрономии и политэкономии.
В исторической науке помимо сбора источников и их публикации (были впервые изданы многие летописи, а также «Русская правда») предпринимаются первые попытки создать обобщающий труд по российской истории (работы В.Н. Татищева, И.Н. Болтина, М.М. Щербатова). Многие их наработки были впоследствии использованы Н.М. Карамзиным при написании «Истории государства Российского».
С 1770-х гг. в России начинает формироваться юридическая наука, связанная с именем первого российского профессора права Московского университета С. Десницкого, находившегося под влиянием правовых доктрин французских Просветителей.
В 1780-90-х гг. происходит формирование и политологических знаний, зарождаются три основных направления общественно-политической мысли: либеральное (выраженное в трудах канцлера Н.И. Панина, его секретаря и драматурга Д.И. Фонвизина, Н.И. Новикова – одного из руководителей русских масонов, популяризатора философии Просвещения, издателя около 1/3 всех российских книг в 1780-е гг.), консервативное (выражено в трудах М.М. Щербатова, прежде всего «Путешествие в Землю Офирскую» и «О повреждении нравов в России»), радикально-демократическое (труды А.Н. Радищева, прежде всего «Путешествие из Петербурга в Москву» (1790г.) и ода «Вольность».).
Таким образом, во второй половине XVIII в. российская наука окончательно оформилась, основным научным центром стал Московский университет. Эволюция научной мысли происходило в русле общеевропейских тенденций под влиянием рационализма и философии Просвещения. Многие исследования и открытия в области естествознания заложили основу для будущих открытий. Обращает на себя внимание и энциклопедический характер деятельности большинства российских ученых. Происходит сближение науки с практикой, что в частности выразилось в создании Словаря П.С. Палласа.
Вместе с тем, со стороны правящей системы наука рассматривалась как неотъемлемый элемент западной, европейской культуры, обязательный элемент европеизации страны, то, что не стыдно продемонстрировать Европе. Многие научные открытия просто оказались не востребованы временем. Так, изобретенный В. Рихманом электрометр ─ первый прибор, применяемый для количественных измерений электрических величин, стал известен только после его трагической смерти Рихмана, описание прибора появилось в английских журналах. Предложенный М.В. Ломоносовым (отличный от Франклиновского) способ защиты зданий от молнии остался только в его докладе.