Из естественных наук наиболее заметны в России медицина и астрономия. В Москве действовал Аптекарский приказ, в подчинении которого находилась царская аптека. Штат этих учреждений состоял из врачей и аптекарей, в основном приезжавших из европейских стран. Наряду с достижениями европейской медицины и фармакологии, во врачебной практике широко использовались и традиционные знания. Так, составлялись специальные сборники — «Травники», содержавшие описания различных трав и их лечебных свойств. «Травники» имели значение и как пособия по ботанике.
В XVII веке в ряде напечатанных в России переводных изданий была представлена гелиоцентрическая теория Коперника. Достаточно распространенными были визуальные астрономические наблюдения при помощи различных подзорных труб. В частности, этими инструментами располагала царская Мастерская палата.
Происходило дальнейшее развитие технических знаний и усовершенствование различных образцов техники. Основным промышленным двигателем являлось верхнебойное водяное колесо.
Дьяками Разрядного приказа в 1627 году была составлена «Книга к Большому чертежу», содержащая перечень городов с указанием расстояний между ними и дававшая краткие географические и этнографические сведения о народах и территории России. Эта книга являлась приложением к собственно «Большому чертежу», или карте России, составленной на рубеже XVI–XVII веков. В Разрядном приказе также постоянно шла работа по составлению малых чертежей — карт различных частей государства.
В 1687 году патриархом Макарием в Донском монастыре Москвы было открыто первое в России высшее учебное заведение — Славяно-греко-латинская академия для свободных людей «всякого чина, сана и возраста» для подготовки высшего духовенства и чиновников государственной службы. Произошло это при Софье Алексеевне, правительнице Русского государства во время малолетства ее братьев — избранных вместе на царство Иване V и Петре I. Главой русского правительства в это время был князь Василий Васильевич Голицын, человек всесторонне образованный, знавший несколько иностранных языков. Именно он сыграл в создании академии одну из важнейших ролей. Более того, Голицыным были приглашены греческие преподаватели и выписаны специально книги.
Состав учеников был неоднородным, здесь учились представители разных сословий (от сыновей конюха и кабального человека до родственников патриарха и князей древнейших российских родов) и национальностей (русские, украинцы, белорусы, крещеные татары, молдаване, грузины, греки). В академии изучали древние языки (греческий и латинский), богословие, геометрию, астрономию, грамматику и другие предметы. Разумеется, на одном из первых мест была «счетная мудрость» — так тогда называли арифметику. Кстати, в быту в XVII веке почти повсеместно употреблялась не «цифирь» (индоарабские цифры, не совсем точно именуемые арабскими), а средневековая буквенная нумерация.
Академия сыграла большую роль в развитии просвещения в конце XVII и первой половине XVIII века. Из нее в царствование Петра I вышел математик Магницкий, позже — Ломоносов и историк Бантыш-Каменский, в царствование Екатерины II там учился будущий митрополит Московский и историк Платон. Впоследствии академия]была перенесена в Свято-Троицкую Сергиеву лавру.
Голицын вновь разрешил дворянам посылать детей на учение за границу, приветливо относился к иностранцам, ратовал за свободное общение с ними. В Москве князь жил в великолепном дворце, с европейским внутренним убранством. Главной достопримечательностью дворца была огромная по тем временам библиотека, насчитывавшая сотни томов.
В XVII веке в русских городах преобладали деревянные дома. Каменных построек даже в Москве насчитывалось мало, принадлежали они высшим церковным иерархам, богатым монастырям, крупным феодалам и богатым купцам. Простой народ жил в обычных избах. Московские дома казались европейцам, привыкшим к каменной архитектуре, неказистыми и бедными.
Мало чем от этих построек отличался и царский дворец, который представлял собой пеструю группу разных зданий, стоявших без всякого порядка. Построены они были большей частью из дерева, реже из камня. Главным украшением была резьба по дереву: резные потолки, окна и двери.
Обычной мебелью были лавки, которые устанавливались вдоль стен. Стекол тогда еще не знали, поэтому в окна вставлялись кусочки слюды. Иногда слюду расписывали красками, в том числе всякими сказочными сюжетами. В каждой комнате обязательно были иконы.
Европейцы обращали внимание на обилие в российских городах, особенно Москве, церквей и часовен как каменных, так и деревянных. Культовые постройки были при монастырях, в городских усадьбах крупных феодалов, но большинство их стояло на посаде. Традиционно считалось, что в Москве по большим праздникам звонили «сорок сороков». Колокола называли тогда «тяжкие», а звонить во все колокола значит «звонить во все тяжкие». И так как это происходило во время праздников, то все сопровождалось весельем, гулянием. Отсюда: «пуститься во все тяжкие».