Елизавета распорядилась «освидетельствовать» работы Ломоносова в собрании Академии художеств, состоявшей тогда при Академии наук. В представленном отзыве отмечались отменные качества ломоносовской мозаики, содержащей такое разнообразие цветов, «сколько ко всякой живописной работе потребно быть может». «Со удивлением признавать должно, — говорилось далее в отзыве, — что первые опыты такой мозаики без настоящих мастеров и без наставления в такое малое время столь далеко доведены, то Российскую империю поздравляем с тем, что между благополучными успехами наук и художеств… и сие благородное художество изобретено и уже столь далеко произошло, как в самом Риме и других землях едва в несколько сот лет происходить могло».
11 февраля 1758 года сенат, «видя таковые ево во изобретении мозаики полезные успехи», распорядился послать указы «в Канцелярию от строений и в протчие места, где публичные здания с украшениями строятся», с предписанием, «чтоб его, Ломоносова, для убрания оных, где потребно будет, мозаикою за надлежащую цену призывать».
По одному из таких заказов было поставлено литое цветное стекло на украшения увеселительного дворца императрицы в Ораниенбауме. Из ломоносовской смальты был изготовлен пол для «Стеклярусного кабинета», она шла на отделку столиков, художественные рамы для портретов Петра Великого и Елизаветы и т. д.
«Предприятие» в Усть-Рудицах, хотя и приносило Ломоносову одни убытки, давало ему большое удовлетворение. Здесь он отдыхал душой от академических дрязг и неурядиц, находил успокоение в творческом техническом труде и общении с природой. За год до смерти в стихотворном послании Г. Г. Орлову Ломоносов, созерцая плоды своих дел, писал:
В течение всей своей жизни Ломоносов развивает и совершенствует мозаичное искусство. Еще летом 1756 года он получил во владение «погорелое место» в Адмиралтейской части Петербурга, на правом берегу Мойки. Ломоносов разбивает большую усадьбу, строит каменный двухэтажный дом и отдельно от него мозаичную мастерскую. Сюда он переводит мастеров из Усть-Рудицы, где продолжают приготовлять смальту. Из мозаичной мастерской Ломоносова в течение девяти последующих лет выходят одна за другой замечательные портретные мозаики: сестры Елизаветы — Анны Петровны, ее сына — наследника престола — Петра Федоровича, графа Петра Ивановича Шувалова и, наконец, потрясающий по яркости и гармоничности красок овальный портрет Елизаветы Петровны — в красном парчовом платье, выполненный ломоносовской мастерской к концу 1760 года по заказу И. И. Шувалова для Московского университета.
Ломоносов, руководивший этими работами и принимавший в них непосредственное участие, показал себя зрелым и проникновенным художником, сумевшим сочетать декоративную яркость и пышность официального придворного портрета с потрясающим реализмом изображения. Вот смятенное, словно испуганное лицо будущего Петра III, с порочными глазами, жалкой и в то же время презрительной и жестокой улыбкой. Обрюзгшее, желтоватое лицо Петра Шувалова обличает властного, чувственного и грубого человека. Задумчивой и печальной представлена на своем портрете рано умершая цесаревна Анна Петровна.
Мозаики Ломоносова не только замечательное техническое достижение, но и крупнейшее художественное событие мирового значения. Искусство Ломоносова проявилось в необычайном ощущении колорита, той необыкновенной гамме «радужных и бархатно-голубых тонов на портрете Елизаветы Петровны и скромно жемчужных переливов на портрете Екатерины II», о которой пишет исследователь ломоносовских мозаик Н. И. Макаренко. Ломоносов-художник не только далеко опередил традиционную технику западноевропейских мозаичистов, но и вывел мозаику на путь самостоятельного художественного развития. Он не стремился к простому копированию живописных образцов, как это делали даже самые прославленные итальянские мастера, а создавал искусство мозаики, опирающееся на свой материал и решающее свои задачи в значительной мере независимо от живописи. Мозаика не должна подлаживаться под живопись, а использовать и развивать свои преимущества. Таким преимуществом была для мозаики декоративность. Ломоносов прекрасно понимал необходимость достигнуть в мозаике обобщенного художественного впечатления и стремился к этому в лучших своих работах.