Слухи о том, что Менделеев навсегда оставил университет, распространились по Петербургу с быстротой молнии, и, быть может, никого они не обрадовали так, как министра финансов И. Вышнеградского. Еще по совместной учебе в Главном педагогическом институте он знал Дмитрия Ивановича как человека, для которого не существует невозможного. В этом он неоднократно убеждался впоследствии, получая от Менделеева решения самых разнообразных, самых головоломных и самых неожиданных задач, с которыми ему, Вышнеградскому, доводилось сталкиваться в многотрудном министерском ремесле и которые он поручал Дмитрию Ивановичу. В 1890-х годах министра финансов очень беспокоило дело, постановка которого — он ясно это видел — далеко не соответствовала той роли, которую начинала играть Россия на мировой арене.
Центральным учреждением, долженствующим ведать мерами и весами в империи, считалось Депо образцовых мер и весов, а высшим авторитетом в этих вопросах — ученый хранитель мер и весов. И уже музейный характер самих терминов — депо, хранитель — давал ясное представление о состоянии русской метрологии. Действительно, научная сторона дела развивалась сама по себе, а гигантское хозяйство России с ее непрерывно возраставшими торговыми оборотами развивалось тоже само по себе. И хотя ученые-хранители, возглавлявшие депо, — академик А. Купфер и генерал В. Глухов — достигли выдающихся для своего времени успехов в точных измерениях, эти успехи никак не отразились в упорядочении и выверке аршинов, фунтов, ведер, пудов, обращающихся в стране.
Вышнеградский понимал, что во главе центрального метрологического учреждения такой страны, какова Россия, должен стоять крупный ученый, и, как никому другому, министру было ясно: во всей России не сыскать человека, который более подходил для этой роли, чем Менделеев. В метрологии в один узел сплелись все проблемы, для изучения которых в Менделееве как будто специально было подобраны необходимые таланты. Здесь требовалась и его любовь к тонким измерениям, и к точным расчетам, и к придумыванию новых приборов. Метрология давала пищу для размышлений философскому уму Менделеева. Метрология отвечала насущнейшим нуждам любимой Менделеевым промышленности и техники. Метрология, наконец, давала простор для организаторских талантов Менделеева. Поэтому в 1892 году, оставаясь консультантом научно-технической лаборатории, он с готовностью принял предложение Вышнеградского не только возглавить Депо образцовых мер и весов, но и разработать комплекс мероприятий, необходимых для преобразования депо в метрологическое учреждение нового типа.
В 1893 году с Вышнеградским случился удар, и его на посту министра финансов сменил С. Витте. «Я не либерал и не консерватор, — любил говорить о себе новый министр, — я просто культурный человек». Будучи монархистом до мозга костей, Витте, как крупный государственный деятель, как хитрый и тонкий политик, понимал, какими грозными последствиями для царизма может обернуться «порядок вещей, при котором великая нация находится в вечных экспериментах эгоистической дворцовой камарильи». Попав в Петербург из провинции и не имея никакой поддержки со стороны этой самой камарильи, Витте был вынужден искать толковых, знающих дело людей, на которых он мог бы опереться.
«Я, конечно, не мог не оцепить того обстоятельства, — вспоминал он, — что управляющим… палатой мер и весов состоит такой выдающийся ученый, как Менделеев. Поэтому как самому Менделееву, так и учреждению, находящемуся в его ведении, я оказывал всяческую поддержку. Мне удалось поставить это учреждение на ноги, конечно, благодаря только Менделееву, так как я сам в научную часть этого дела не вмешивался и не мог вмешиваться по неимению надлежащих для этого познаний». И действительно, летом 1893 года Депо образцовых мер и весов было по представлению Витте преобразовано в Главную Палату мер и весов, а Менделеев из ученого хранителя сделался управляющим Главной Палатой, обязанности которого очень скоро настолько поглотили его внимание, что он счел невозможным для себя оставаться консультантом научно-технической лаборатории морского министерства.
На Парижской выставке 1867 года павильон с образцами мер, весов и монет, обращавшихся в разных странах, занимал место в буквальном смысле слова центральное. Он находился в самом центре выставочного здания, там, где перекрещивались пути, ведущие от экспозиций разных стран. И хотя этот круглый, сделанный наподобие храма обширный павильон был битком набит экспонатами, многие посетители отмечали, что в нем собраны далеко не все меры, весы и монеты, имевшие тогда хождение в странах Европы и Америки. В сущности, одна только Германия могла бы легко заполнить этот павильон, если бы решила выставить все те локти, футы, фунты, граны, ведра, которые были в ходу в многочисленных германских княжествах и королевствах.