За полгода до выдвижения Менделеев через Зинина представил в академию написанную в соавторстве с М. Л. Кирпичевым заметку об упругости разреженного воздуха. Физико-математическое отделение назначило того же Зинина и академика Г. И. Вильда рецензентами этого материала, суть которого состояла в том, что при низких давлениях в газах наблюдается отступление от закона Бойля — Мариотта. Вильд был очень опытным конструктором экспериментальной аппаратуры и после знакомства с менделеевской лабораторией сразу же нашел в применявшейся там методике слабые места. Рецензенты все-таки предложили напечатать статью Менделеева и Кирпичева, но «под ответственность авторов за ее содержание». Эта предосторожность, которая в тот момент могла выглядеть как придирка, в дальнейшем себя полностью оправдала, поскольку отмеченные менделеевской группой «отступления» от закона Бойля — Мариотта были связаны единственно с неточностью измерения. И. С. Дмитриев, описывая эту ситуацию в контексте неизбрания Менделеева в адъюнкты, приводит интереснейшую характеристику, данную Дмитрию Ивановичу членом русской академии значительно более позднего поколения П. И. Вальденом (родился в 1863 году): «У него было слишком много идей; его живой ум увлекал его всё к новым проблемам; его научная фантазия была неисчерпаема, но для узко ограниченных вопросов у него не хватало выдержки, а может быть и школы (тренировки), так как в свое время он отказался от представлявшейся возможности пройти эту школу у старого маэстро Бунзена. Как экспериментатор он был, как говорят американцы, self made man, самоучка, со всеми его достоинствами и недостатками; он видел трудности там, где их не было, при этом мог игнорировать действительные ошибки. И, тем не менее, он был на редкость точный и осторожный наблюдатель».
В ноябре 1876 года Академия наук всё же изберет Дмитрия Ивановича членом-корреспондентом, каковое звание никакого жалованья не предусматривало и, по сути, ничего не давало, кроме возможности печататься в академических изданиях (он и так в них печатался — друзья-академики охотнейшим образом представляли там его труды). Кроме того, это звание давалось обычно молодым ученым, а Менделееву ко времени его получения исполнится 42 года, будут уже получены неоспоримые доказательства верности его Периодического закона. Извещение об избрании его на одну из вакансий «частью открывшихся ныне, а частью предоставленных нашему отделу по поводу имеющегося быть 150-летнего юбилея» будет встречено им с горькой усмешкой. Эта бумага, как и все исходящие из академии «парадные» документы, будет написана на ненавидимой им с детства латыни. Перевод гласит: «Императорская Санкт-Петербургская Академия наук, согласно установленному порядку, избрала своим членом-корреспондентом по разряду физики (Менделеева все-таки «сдвинули» с химии. — М. Б.) славнейшего мужа Дмитрия Ивановича Менделеева, ординарного профессора химии Санкт-Петербургского университета за исключительные заслуги в развитии наук и публично утвердила избрание декабря 29 дня 1876 г.». «Славнейший муж» поблагодарил
В начале 1870-х годов Менделеев начинает всё глубже и внимательнее искать общие начала, связывающие естествознание и изобразительное искусство. Со времен Гейдельберга он собирал репродукции, которые бережно помещал в альбомы. В иной год его коллекция могла увеличиться на тысячу и более копий. По мере того как рос его достаток, Дмитрий Иванович начал приобретать и подлинники картин русских художников, всё теснее общался с петербургскими живописцами. Несомненно, он и сам обладал недюжинными способностями рисовальщика, о чем свидетельствуют студенческие зарисовки насекомых, личинок, листьев растений. И в дальнейшем он часто брался за карандаш, чтобы изобразить летящие дирижабли, различного рода приборы или технические установки.