В конце 1703 года школа уже работала нормально. Все классы были оборудованы инвентарем, приобретены учебные пособия и все инструменты, которые в то время имели распространение в самых передовых странах, началось печатание учебников.
Одним из первых учебников была знаменитая «Арифметика» Магницкого, которая, по словам Курбатова, вышла гораздо лучше иноземной. Этот учебник, «Арифметика, сиречь наука числительная», был написан Магницким за короткий срок и издан в 1703 году.
В течение 50 лет «Арифметика» служила основным учебным пособием по математике. По этой книге учились целые поколения русских людей. Ломоносов назвал этот учебник «вратами учености». «Арифметика» не только вносила много нового в русскую математическую науку того времени, но и была своеобразной энциклопедией, так как, помимо арифметических, давала алгебраические, геометрические, метеорологические, астрономические и навигационные сведения.
Интерес к Навигацкой школе с каждым годом рос. Школа была разночинная: в нее принимали всех, «кто пожелает».[9]
Идея Петра Первого готовить нужные стране кадры, и прежде всего морские, у себя на месте, нашла самый широкий отклик среди людей «простых пород». В 1715 году в ней числилось более 700 человек и она уже не вмещала всех желающих учиться.«Ради примножения учения» указом о наборе в школу разрешалось всем ученикам, кроме детей дворян, имевших более пяти крестьянских дворов, выдавать «кормовые деньги до гривны и до четырех алтын в день» и потом «кто прилежности в учении будет переходить в другие высшие степени того учения, таковым возрастать имеет прибавления». [10]
Зачастую деньги выдавались неаккуратно и ученики, не имеющие поддержки из дому, бедствовали. Об этом говорят поданные в дирекцию школы рапорты учеников с просьбой оказать денежную помощь в «прокормлении».Московская навигацкая школа состояла из трёх раздельных, но территориально объединенных школ: русской, цифирной и навигацкой. В русской школе с помощью букваря, часослова и азбуковника учили грамоте и письму. В цифирной школе Леонтий Магницкий обучал началам арифметики, геометрии, тригонометрии. После окончания этих наук ученики переводились в другую школу — навигацкую, где преподавал профессор математики Андрей Данилович Фархварсон. Здесь изучались «высшие степени наук»— навигация, ведение корабельного журнала, сферическая тригонометрия, практическая астрономия, элементарная геодезия и география.
Из астрономических и геодезических инструментов в школе имелись: квадранты, секторы, градштоки, ноктурналы, астролябии, буссоли, мерные цепи, пропорциональные циркули.
В школе имелись и пособия по географии. Это были географические карты, частью изданные для школы В. О. Киприяновым, а частью приобретенные Петром Первым за границей, и «книги морских картин» (атласы морских карт).
Навигацкая школа имела свою астрономическую обсерваторию, где ученики старших классов практически учились обращению с инструментами и астрономическим наблюдениям. Выпускались ученики обычно по окончании математической и навигацкой школ. Из-за недостатка специалистов и просто грамотных людей многих забирали из школы, не дав закончить полный курс. Окончивших математическую школу направляли для обучения артиллерии, в инженерную школу, к «архитектурным делам», для работы в Сенате и в других государственных учреждениях. Часть учеников, окончивших математическую школу, переводилась в навигацкую, где они получали специальное образование. По окончании навигацкой школы большая часть направлялась в распоряжение морского ведомства. Некоторые из окончивших школу посылались для выполнения геодезических работ. Навигацкая школа готовила первых отечественных учителей для русских, цифирных, адмиралтейских, навигацких и других технических школ, а в дальнейшем лучшие выпускники этой школы составили основной педагогический коллектив Морской академии. В то. время не хватало кадров, поэтому ученики использовались в самых различных областях государственной службы, и требовалось от них многое — подчас чтобы каждый из них был и «швец и жнец и на дуде игрец». Человек, окончивший Московскую навигацкую школу и позднее Морскую академию, был по своему времени не просто узким специалистом, но человеком всесторонне образованным, обладал способностью быстро ориентироваться при любых обстоятельствах, был энергичным и инициативным — деятелем «петровского склада».
В 1715 году началась подготовка к открытию Морской академии в Петербурге. К этому времени флот России стал могучей силой и продолжал расти. Однако Московская навигацкая школа уже не могла обеспечить потребность в специалистах для флота и адмиралтейских служб, кроме того, она находилась далеко от моря, что существенно затрудняло практическое обучение будущих навигаторов.