Развитие промышленности и рост культурных интересов общества после крестьянской реформы 1861 потребовали не только увеличения численности специалистов, но и повышения качества их подготовки.
Деятельность представителей русской революционной демократической мысли — В. Г. Белинского, А. И. Герцена, Н. Г. Чернышевского, Н. А. Добролюбова, Д. И. Писарева, а также таких педагогов, как Т. Н. Грановский, К. Д. Ушинский, Н. И. Пирогов и др., способствовала решению многих научно-методических проблем В. о.
В 70-х гг. 19 в. Россия, как и многие страны Западной Европы и Америки, сделала попытку открыть доступ к В. о. женщинам: в Москве, Казани, Петербурге и Киеве были организованы
На развитие и совершенствование отечественного В. о. в конце 19 — начале 20 вв. большое влияние оказали учёные, создавшие свои научно-педагогические школы, — В. В. Марковников, А. Г. Столетов, И. И. Мечников, Д. К. Чернов, Н. А. Умов, П. Н. Лебедев, К. А. Тимирязев, Д. И. Менделеев, А. С. Попов, Н. Е. Жуковский, И. П. Павлов и др. Учёные Московского высшего технического училища А. В. Летников, Н. А. Шапошников, П. К. Худяков, А. П. Сидоров, А. П. Гавриленко, В. И. Гриневецкий и другие создали русскую систему высшего технического образования, основанную на тесной связи глубокого теоретического обучения с практическими занятиями, проводимыми в производственных мастерских и лабораториях. Эта система получила широкое признание за рубежом как «русские методы обучения» и была отмечена высшими премиями и наградами на международных выставках (в Филадельфии — 1876 и в Париже — 1900). Д. И. Менделеев придавал большое значение высшему педагогическому образованию, от состояния которого, как он утверждал, зависят все отрасли высшего образования. Н. Е. Жуковский считал необходимым в целях подготовки творческих специалистов привлекать студентов к научно-исследовательским и поисковым работам. В Московском высшем техническом училище им был организован студенческий научный кружок по исследованиям проблем воздухоплавания. Подобного типа студенческие кружки создавались крупнейшими учёными и в других вузах. Революционизирующее влияние на содержание В. о. в России и других странах оказало учение К. Маркса и Ф. Энгельса.
После Великой Октябрьской социалистической революции коренным образом изменились цели и задачи В. о. «Только преобразуя коренным образом дело учения, организацию и воспитание молодежи, мы сможем достигнуть того, чтобы результатом усилий молодого поколения было бы создание общества, не похожего на старое, т. е. коммунистического общества» (Ленин В. И., Полн. собр. соч., 5 изд., т. 41, с. 301). Система В. о. была перестроена в соответствии с подписанным В. И. Лениным (2 сентября 1921) декретом, утвердившим новое Положение о вузах РСФСР.
Советская высшая школа стала давать студентам широкие, фундаментальные общенаучные знания, а также знания современных достижений науки, техники и культуры для более глубокого изучения специальных дисциплин. В. о. строилось так, чтобы у студентов в период обучения развивались марксистско-ленинское мировоззрение, творческие способности, умение самостоятельно анализировать и обобщать знания, вести наблюдения, экспериментировать. Была усилена практическая подготовка студентов. Ленинская идея об органическом соединении теории с практикой была положена в основу организации учебного процесса в высшей школе. Советская высшая школа начала готовить специалистов, овладевших теорией и практикой по своему профилю, обладающих организационными навыками, способных сразу по окончании вуза, без дополнительной подготовки, включаться в работу по специальности. В постановлении ЦК РКП (б) от 12 января 1925 «О ближайших задачах в деле установления связи вузов с производством» указывалось, что всё построение преподавания и вся жизнь вузов должны связываться с практикой возможно ближе и эта связь должна увеличиваться из года в год. Производственная практика возросла по объёму и стала неотъемлемой частью учебного плана каждого вуза. Цель практики — ввести студента в понимание той среды и тех условий, в которых ему придётся работать.
Повышение качества подготовки специалистов являлось главной задачей высшей школы. В постановлении ЦИК СССР от 19 сентября 1932 «Об учебных программах и режиме в высшей школе и техникумах» были определены пути дальнейшего совершенствования подготовки специалистов, вооружения их глубокими знаниями научных основ современной техники, знанием системы советского хозяйства и его планирования.