Интересны его работы над карманными «планетными» часами высокой точности, пригодными в геодезии и мореплавании. И такие часы он сделал. Он думал даже организовать часовую мануфактуру в Купавне, но не удалось. Кроме этих часов, он конструировал еще «суточные перстневые часы». Они предполагались очень маленькими, чтобы их можно было носить в перстне. Конструировал он еще «часы с гуслями»… «а гусли употребить к ним работы московской, выбрать на Макарьевской ярманке голосом получше». Он много работал над прилаживанием разных музыкальных инструментов к часам.
В. Н. Пипуныров, полно и обстоятельно осветивший Кулибина как практика и теоретика часового дела, приходит к такому выводу: «Если И. П. Кулибин в своих записках ставил и решал вопросы часовой механики, то в этом он исходил только из своего опыта, так как в русской технической литературе вопросы, связанные с проектированием точных часов, еще не ставились. Замечательной чертой Кулибина является его критическое отношение к современной ему западноевропейской часовой технике, которую он не копирует, но проверяет известные ему заграничные конструкции путем экспериментального изучения. Выводы, полученные Кулибиным на основании его опытов, становятся критерием для суждения как о достоинствах заграничных часов, так и о возможности применения их механизмов в проектируемых часах».
Сама Академия рассматривала Кулибина как универсального механика, могущего знать и уметь все.
Павел, будучи наследником, подарил Академии огромный английский глобус, как называли тогда, — «Систему света», в который вмещается 12 человек. Он и по сию пору пел и находится в городе Пушкине. Раритет этот был поломан, стоял в библиотеке Академии, и Крафт предложил его исправить. Для этого решено было обратиться к английскому мастеру, который его и осмотрел очень тщательно. Что случилось там, никто не знает, только после осмотра англичанином этого глобуса Комиссия обратилась все к тому же Кулибину. «Механику Кулибину приказать, чтобы он… систему света… осмотрев наиприлежнейшим образом подал в Комиссии рапорт, чего в ней недостает и что попортилось, и может ли он, Кулибин, привесть оную в надлежащее движение».
Глобус этот был очень хитро сделан, Кулибин осмотрел его и нашел, что в нем большие неполадки. Некоторые части совсем были отняты, другие остались при нем, но не так приделаны, иные поломаны, а некоторые и вовсе расхищены. «Что же касается до внутреннего содержания колеса всей машины, то без совершенной разборки внутренней частей чего недостает и что испортилось видеть не можно».
Поэтому Кулибин попросил взять глобус домой: там он разобрал его и исправил.
Сама царица, кокетничая начитанностью, умом и любовью к науке, отнимала у Кулибина немало времени. Так, однажды она пристрастилась к астрономии, получив в 1795 году телескоп из Англии. Кулибин должен был ей сопутствовать, устанавливать телескоп и следить за его сохранностью. У него даже сохранилась заметка:
«Июня 27 дня 1795 года поставил я и показывал телескоп в Царском селе, во дворце, в который изволила смотреть ее величество на лунное тело. Июня 29 в тот же телескоп смотреть изволила в том же дворце на луну. Июля 2 в третий раз смотреть изволила на лунное тело в телескоп. Июля 4 паки изволила смотреть в телескоп на луну. Июля 5 еще изволила смотреть в телескоп на луну. Июля 7 в шестой раз изволила ее величество смотреть в телескоп на лунное тело».
Кулибину иногда никак не удавалось всерьез заняться чем-нибудь иным, кроме иллюминаций, бутафории для празднеств, различных курьезных автоматов, фейерверков.
Вскоре Кулибину пришлось разработать целый трактат «О фейерверках», причем обстоятельно и полно, во всех деталях. Вот подзаголовки этого трактата: «О белом огне», «О зеленом огне», «О разрыве ракет», «О цветах», «О солнечных лучах», «О звездах» и т. д.
Была разработана техника изготовления каждого светового эффекта. Чтобы получить, например, желательную окраску — «колер», Кулибин брал соответствующий состав и приготовлял густой крепкий настой на спирту. Для желтого цвета служил ему «шафранный инбир», для красного — «змеиная кровь». Потом он окрашивал тонкую слюду и через нее пропускал свет с помощью своих фонарей. В главе «О разрыве ракет» он рассказывает, как посредством деревянного колеса с системою ящиков можно создать удивительное зрелище: «…пузырьки от края до края разрывались во всем колесе, делая выстрелы беспрестанно, как ракеты в воздухе». Выдумка Кулибина на этот счет просто неистощима: «…верховые ракеты должны быть в трех местах, в середине полосовые, на одной стороне змеистые, на другой стороне капельные белые…»
Дело в том, что при Екатерину II ученые и техники Академии Наук принуждаемы были принимать участие в устройстве декоративного оформления балов и празднеств как при самом царском дворе, так и при дворцах вельмож и фаворитов императрицы. Даже Ломоносов не избег этой участи и занимался этим вместе с учеником своим В. И. Клементьевым.