Великий русский ученый много занимался вопросами, связанными с тайнами происхождения Вселенной. Он выдвинул, в частности, тезис, гласящий, что «во всех системах вселенной имеются одни и те же начала и элементы… Одна и та же материя у раскаленного солнца и у раскаленных тел на Земле». Ломоносову принадлежит честь открытия на Венере атмосферы и ряд других важных наблюдений в области астрономии.
Темпераментный исследователь, Ломоносов никогда не удовлетворялся чистой наукой. Он был блестящим экспериментатором и изобретателем, новатором во многих областях техники, горного дела, металлургии, пробирного искусства, производства фарфора и стекла, солей и красок, строительной техники.
Многогранный талант М.В. Ломоносова проявился и в области гуманитарной. Он был выдающимся поэтом и теоретиком в вопросах стихосложения. Огромен его вклад в формирование русского литературного языка. М.В. Ломоносов увлекался и искусством мозаики, и изучением истории своей Родины. Итогом его трудов по истории стали созданные им «Краткий Российский летописец» и «Древняя Российская история».
М.В. Ломоносов затратил много сил и энергии для выдвижения национальных кадров русской науки. Он читал лекции студентам при Петербургской Академии. Первые профессора Московского университета Н.Н. Поповский и А.А. Барсов были его учениками. Еще при жизни Ломоносова ярко засверкал талант таких ученых, как астроном С.Я. Румовский, математики М.Е. Головин и С.К. Котельников, натуралист И.И. Лепехин, юрист А.Я. Поленов и др., о творческом росте которых великий ученый непрестанно заботился.
Широко известны и другие российские ученые. В.М. Севергин — основоположник минералогии, Д.И. Виноградов — вопросы обоснования технологии и химии производства фарфора. Мировую известность получил A.M. Шумлянский, воспитанник Киево-Могилянской академии, автор выдающегося исследования в области экспериментальной биологии (диссертация о строении почек).
В Российской Академии успешно трудились и многие иностранные ученые. Это прежде всего гениальный математик Л. Эйлер (работы в области теории движения Луны, интегрального исчисления, а также разработка таких проблем, как теория баллистики, гидродинамики и кораблестроения); Д. Бернулли, известный своими трудами этого периода в области теории стрельбы, расширения газов и т. п.
Ряд интереснейших достижений имела в России и техническая мысль. Русский народ выдвинул из своих рядов замечательных новаторов, гениальные изобретения которых подчас опережали то, что появлялось в ту эпоху за рубежом. Но в большинстве случаев технические новшества не находили реальной опоры в уровне и потребностях промышленного развития и оставались без практического применения.
Еще при жизни Ломоносова в 1760 г. Р. Глинков изобрел механический двигатель для прядильных машин, заменяющий труд 9 человек. Другой выдающийся изобретатель Козьма Дмитриевич Фролов (1726–1800) в 60-х годах на Змеи-ногорском заводе заставил энергией воды работать лесопильню, рудоподъемник, водоподъемник, а также рельсовую внутризаводскую систему самодвижущихся и саморазгружающихся вагонеток. Талантливый самородок Иван Иванович Ползунов (1728–1766) сконструировал на Колывано-Воск-ресенских заводах Алтая первую в мире паровую универсальную машину. За несколько дней до ее пуска Ползунов умер, однако «огнедействующая машина» проработала на заводе несколько месяцев и только в результате незначительной течи в котле вышла из строя.
Поразительной разносторонностью дарования отличался механик Академии наук Иван Петрович Кулибин (1735–1810). Талантливый изобретатель был непревзойденным мастером часового дела, создавая механизмы самых причудливых форм. Он создавал механизмы изумительной точности. В частности, были широко известны его астрономические часы, показывавшие времена года, месяцы, часы, минуты, секунды, фазы Луны, время восхода и захода солнца в Петербурге и Москве. Кулибин разработал смелый уникальный проект одноарочного деревянного моста через Неву с решетчатой фермой. Пролет его достигал 298 м. Талантливый изобретатель создал сеялку и семафорный телеграф, «самобеглую коляску» и прожектор («кулибинский фонарь»), протезы для инвалидов и гидросиловые установки и т. д.
Широкое развитие получили физико-географические исследования и естествознание. Труды академических экспедиций по изучению ресурсов страны 1768–1774 гг. (всего их было около 100) принадлежат к числу наиболее замечательных достижений русского естествознания XVIII в.