Основанная в 1685 году, она была первым учебным заведением, где изучались не только классические языки, но и естественные науки. Академия выпестовала славных питомцев: В. Т. Постникова — первого русского, получившего за рубежом ученую степень доктора медицины, Л. Ф. Магницкого, давшего России знаменитую «Арифметику, сиречь науку числительную», бывшую в свое время энциклопедией математики. Здесь учился С. П. Крашенинников, известный путешественник, первооткрыватель Камчатки и других дальних земель; сподвижник Ломоносова Д. И. Виноградов, много сделавший для создания в России фарфорового производства.
При Петре академия была самым крупным научно-просветительным центром России, а после его смерти многое было сделано для того, чтобы превратить ее в духовное учебное заведение. Вот почему и принимали туда только детей священнослужителей. Специальный указ Синода предписывал изгонять оттуда «помещиковых людей и крестьянских детей… и впредь таковых не принимать».
Ломоносов скрыл свое «подлое» происхождение, понравился ректору и 19 лет был зачислен в самый низший класс академии, где испытал много горя и обиды.
Вообще учиться в академии всем 236 ученикам было нелегко. За 13 лет следовало пройти восемь «школ», включавших четыре низших класса («фера», «инфима», «грамматика», «синтаксима»), два средних («пиитика», «риторика») и два высших («философия» и «богословие»). Каникул для учеников не предусматривалось. Михаилу было особенно тяжело — он находился среди младших по возрасту своих собратьев. Долго вспоминал он, как «школьники, малые ребята, кричат и перстами указывают: смотри-де какой болван лет в двадцать пришел латыни учиться». Приходилось заниматься денно и нощно, за год оканчивать по три класса. А жить ему было негде, снимал углы у москвичей-доброхотов, денег не было. В 1753 году Ломоносов писал: «
Читал в эти годы Ломоносов очень много и в числе прочих изучил несколько физических книг. Он все более и более влюблялся в науки. Овладел уже и латинским языком, мог читать по-гречески, знал арифметику, географию, историю.
Часто думал Ломоносов о своем научном предначертании. Влекли его путешествия, открытие новых земель.
Необычайно заинтересовался он российской экспедицией в Киргиз-кайсацкие и Каракалпакские земли, устраиваемой в 1734 году знаменитым географом И. К. Кирилловым. Эта экспедиция должна была не только изучить степи Закаспия, но и освоить их, защитить народы Средней Азии от постоянных набегов. Экспедиции по штату положен был «ученый священник». Вот на эту роль и претендовал Ломоносов. И быть бы ему священником и географом, кабы не вскрылась его ложь: ведь при поступлении в академию сказался он духовного звания, говорил, что отец у него «холмогорской церкви Пресвятыя богородицы поп Василий Дорофеев». Не знал молодой Ломоносов, что все сведения об учениках проверяются и перепроверяются в камер-коллегии, а как только узнал, бросился в ноги ректору и рассказал ему свою горестную историю.
Едва спасен был Ломоносов от тяжкого наказания.
Говорили, что помог ему просветитель Феофан Прокопович — сподвижник Петра, поборник наук и просвещения России, увидевший большой талант и особое тщание Ломоносова.