21 сентября 1874 года Ковалевские уехали из Палибина в Петербург. Они поселились вместе с семьей Жаклар в 6-й линии Васильевского острова, в доме № 15, у тетушек Шуберт. Общее хозяйство позволило им сводить расходы до минимума.
Большое участие в судьбе молодых ученых принял Дмитрий Иванович Менделеев, друг Александра Онуфриевича. Он тепло относился и к Владимиру Онуфриевичу, а Софью Васильевну приветствовал как женщину, отважно добивавшуюся места в науке. Дмитрий Иванович навестил Ковалевских, как только они переехали в Петербург. Засиделся у них до полуночи, сражаясь с Софьей Васильевной по поводу значения математики, был очень мил, подкупал своей живостью, широтой взглядов и интересов. Но у Владимира Онуфриевича сложилось впечатление: Менделеев хорош в дружбе, а в ненависти он может быть беспощаден; иметь его своим противником «должно быть солоно».
Желая сразу ввести Ковалевских в круг петербургских ученых, Дмитрий Иванович дал в честь Софьи Васильевны обед, на который пригласил виднейших деятелей науки — математиков и нематематиков.
Хозяин любезно показывал Софье Васильевне свои «альбомы путешествий», где были аккуратно наклеены фотографии, картинки из журналов и его собственные зарисовки понравившихся мест, скульптур, зданий. Веселый, остроумный, он вовлекал в общую беседу своих гостей, сталкивая противников. Софья Васильевна до часу ночи яростно спорила с Пафнутием Львовичем Чебышевым о немецкой и русской математических школах и с известным минералогом и кристаллографом Акселем Вильгельмовичем Гадолиным, которым очень понравилась. Их дружбу она сохранила на всю жизнь.
Владимир Онуфриевич тоже вел оживленный разговор и с химиком Александром Михайловичем Бутлеровым и с «тетей Лизой» — женой профессора ботаники Андрея Николаевича Бекетова и произвел на всех хорошее впечатление, «а то они вообразили по «пашквилю» (против Синцова), что я ругатель и дикий нигилист», — писал он брату.
Но доброе настроение Ковалевских было нарушено разговором о событии, оскорбившем русское общество.
Выдающиеся химики Николай Николаевич Зинин и его ученик Александр Михайлович Бутлеров, как члены Российской академии наук, решили ввести в академию Д. И. Менделеева, занявшего своими трудами бесспорное место в науке. Но гениальный ученый слыл «неблагонадежным». Он был нежелателен в императорской академии. И ловким ходом — голосуя вопрос не о Менделееве, а о предоставлении химикам одной из адъюнктских вакансий, на которую прочили Менделеева, — непременный секретарь академии К. С. Веселовский сумел провалить кандидатуру великого ученого.
— Академия должна была бы отражать состояние русской науки в ее высшем развитии, соединять все первенствующие в России научные силы, — возмущался Бутлеров. — В академии постоянно есть вакантные места, словно бы за недостатком ученых, а русские натуралисты, имеющие на эти места право, остаются в стороне. Да вот Андрей Сергеевич Фаминцын… Восемь лет ждал он избрания на свободную кафедру ботаники. А Мечников, а Александр Онуфриевич Ковалевский, разве не могли бы они послужить славе русской академии? Увы, они русские, значит, не внушающие доверия. Для самодержавия академия с иностранцами — лучшая защита против вторжения нигилизма в науку.
— Не печальтесь, друзья, — примиряюще отвечал Менделеев на бурные филиппики прямого, неукротимого Бутлерова. — Надо работать. Посеянное на поле научном взойдет на пользу народную.