В нижнем этаже здания университета помещалась квартира Д.И. Менделеева, в которой он жил с 1866 по 1890 год. Квартира непосредственно соединялась с химической лабораторией университета. Время жизни в этой квартире – наиболее плодотворный период научной деятельности ученого. Ныне здесь помещается мемориальная квартира-музей и архив Менделеева.
Первым на нечетной стороне было здание Академии наук, возведенное по проекту Д. Кваренги в 1783–1789 годах. Оно выходит к улице узким боковым фасадом (см.:
Несмотря на постройку этих зданий, нынешняя Менделеевская линия все еще представляла собой часть обширной площади, в центре которой, на месте нынешнего участка № 3, в первой трети XIX века был разбит сквер (см.:
В 1899–1904 годах на месте сквера были сооружены корпуса Клинического повивально-гинекологического института по проекту крупного столичного зодчего Л.Н. Бенуа. Об имени автора напоминает небольшая мозаичная доска в вестибюле здания. С этой постройкой закончилось формирование Менделеевской линии.
В Музейном флигеле – доме № 1 – с 1830-х годов размещались Зоологический, Азиатский и Ботанический музеи, Минералогический кабинет, химическая лаборатория Академии наук и другие учреждения. С 1866 года здесь находилась физиологическая лаборатория Академии наук. С 1907 года ею руководил академик И.П. Павлов. В 1926 году она была преобразована в институт и переехала (см.:
Зоологический музей в 1890-х годах переехал на Университетскую набережную, № 1 (см.). Он стал основой Зоологического института Академии наук. Ботанический музей сегодня – важная часть собрания Ботанического института РАН. Преобразованный Азиатский музей стал базой Института востоковедения РАН. Минералогические коллекции Геологического музея были переведены в Москву, где преобразованы в одноименный академический музей (см.:
В 1950—1970-х годах в здании «Музеума» размещался Институт теоретической астрономии АН СССР, занимающийся проблемами небесной механики. В стенах института готовили каталоги малых планет, названия которым присваивают их первооткрыватели. Здесь же размещается отделение издательства «Наука».
Участок № 3 занимает НИИ акушерства и гинекологии имени Д.О. Отта. Он основан в 1797 году по инициативе И.М. Амбодик-Максимовича как Повивальный институт и помещался на набережной реки Фонтанки, № 148. С 1885 года это Клинический повивальный институт; в 1904 году переехал на Васильевский остров в новое здание, построенное по инициативе директора института Д.О. Отта. В институте работали И.Ф. Баландин, В.В. Строганов, К.П. Улезко-Строганова, Л.И. Бубличенко, М.А. Петров-Маслаков, П.А. Белопашко и др. В 1930—1950-х годах здесь размещался акушерский техникум.
Дом № 5 – Новобиржевой гостиный двор с момента своей постройки использовался как склад. Планировка его представляла ряд отдельных, изолированных помещений, одинаковых по площади. Открытая аркада первого этажа образует обходную галерею. Окна его второго этажа обрамлены полуциркульными наличниками, отвечающими аркам галереи.