Его присутствие требовалось в Главной палате, уже два года ожидавшей решения вопроса о финансировании строительства новых помещений. Всё это время Менделеев добивался возведения на территории Палаты еще двух новых зданий: лабораторного корпуса и жилого дома для сотрудников. От Менделеева требовались не только упорство, но и хитрость. В частности, О. Э. Озаровская описывает, каким образом он организовал посещение Палаты великим князем Михаилом Николаевичем, от которого в немалой степени зависело финансирование стройки. В течение нескольких дней перед этим сотрудники тащили из подвала в лаборатории самую неуклюжую и громоздкую рухлядь, оставшуюся от прежних опытов, чтобы усилить и без того очевидную тесноту. При этом Менделеев настаивал, чтобы сам проход высокого гостя был максимально затруднен: «Под ноги, под ноги! Чтоб переступать надо было! Ведь не поймут, что тесно, надо, чтоб спотыкались, тогда поймут!» Первый жилой дом, на верхнем этаже которого жил сам управляющий с семьей, был построен еще в 1897 году. С тех пор персонал Палаты увеличился ровно в два раза. В 1899 году поступили первые средства, была создана строительная комиссия под председательством Менделеева, но денег едва хватило на закладку одного здания. Между тем у главного российского метролога были обширные планы не только в отношении старых лабораторий, но и устройства новых. В частности, он был намерен создать химическую, а также газо- и водомерную лаборатории, механические мастерские, построить установку для определения напряжения (ускорения) силы тяжести, а также обзавестись собственной обсерваторией, необходимой для определения точной длительности секунды. (Несколько забегая вперед можно сказать, что выход из ситуации, когда Министерство финансов было просто не в состоянии обеспечить деньгами уже утвержденное строительство, найдет сам Менделеев, который предложит вместо двух домов построить одно «особое» пятиэтажное здание, где разместятся все задуманные им лаборатории, мастерские, обсерватория и квартиры для служащих. Так появится проект известного здания с башней и колодцем, которое архитектор С. С. Козлов возведет всего за год.) Дмитрий Иванович был также необходим в это время в Петербурге как эксперт на громком процессе о загрязнении Невы сточными водами Ниточной мануфактуры. Всё это вынуждало его совершать длительные отлучки в Петербург, что, впрочем, воспринималось руководством русского отдела Всемирной выставки и министерством, откомандировавшим его в Париж, с пониманием.
И еще одно дело требовало его личного контроля. Дмитрий Иванович затеял строительство двух доходных домов на Пушкарской. Строительство шло быстро, но за подрядчиком требовался догляд, да и нужно было произвести очередные выплаты. Несмотря на скромный образ жизни и повседневную расчетливость Дмитрия Ивановича, денег семье не хватало. Сказались в конце концов та принципиальная дистанция, которую ученый выдерживал относительно коммерческих проектов, создававшихся при его помощи, — «отказывался от принятия участия в выгодах», и тот особый характер менделеевской «скупости», который заставлял его устраивать регулярные праздники с подарками для детей сотрудников Палаты, тратить крупные суммы на гостинцы, которые он каждый раз привозил из-за границы всем родным и знакомым, и вносить двойную плату за обучение сына, имея в виду кого-то (он никогда не интересовался его именем, чтобы избежать благодарности), кто не мог заплатить за свое обучение. Менделеев надеялся, что доход от сдачи квартир хоть как-то укрепит его материальное положение, однако на деле это предприятие еще больше его ухудшило. В «Биографических заметках», описывая 1901 год, он сам признался: «Окончил стройку дома на Пушкарской и деньгами запутался». Чтобы расплатиться с долгами, построенные дома пришлось сразу же заложить.