В 1737 г. архитектором Ферстером был предложен проект, идея которого заключалась в строительстве нового здания симметрично зданию бывшего дворца Прасковьи Федоровны. При осуществлении этого проекта Кунсткамера с башней занимала бы центральное положение, по обеим сторонам ее были бы расположены одинаковые по величине, объему и архитектурной обработке здания.
Весьма интересный проект был выдвинут Канцелярией от строений. Содержание его заключалось в том, что здание, во всем подобное Кунсткамере, располагалось по другую сторону дворца Прасковьи Федоровны. Рядом с Кунсткамерой предусматривалось здание параллельно зданию Двенадцати коллегий, между которыми устраивалась гавань. Площадь перед зданием Двенадцати коллегий с монументом Петра I со стороны стрелки оформлялась открытой галереей.
Реальных возможностей для осуществления этого проекта, очевидно, не было; кроме того, расположение двух зданий (подобных Кунсткамере) с башнями на близком расстоянии не признавалось удачным объемным решением.
Наконец, несколько слов о последнем известном нам проекте Ломоносова. Ломоносов предложил в 1757 г. объединить все академические здания вместе наподобие шляхетского кадетского корпуса.
Время шло, но ни один из рассмотренных проектов не был осуществлен. И только через 50 лет после появления одного из первых проектов начато было строительство дошедшего до нас так называемого главного здания Академии наук по проекту архитектора Кваренги.
Главное здание Академии наук строилось четыре года — с 1783 по 1787 г. Руководил строительством архитектор Жерве. Здание было выстроено довольно быстро (если принять во внимание строительную технику того времени и сезонность работ) и представляет собой трехэтажное здание, прямоугольное в плане и с незначительными выступами по бокам и в центре, с толстыми стенами, доходящими до полутора метров в нижних частях. Высокий, около трех метров, первый этаж трактуется как цоколь, облицованный крупными гранитными чистой ковки камнями. Выдвинутый вперед в центре здания цоколь служит основанием восьмиколонного портика ионического ордера (на всю высоту здания) с фронтонным завершением. Профили антаблемента и подоконные тяги опоясывают здание со всех четырех сторон.
Две гранитные наружные лестницы (главного и дворового фасада) на выдвинутых вперед частях цоколя ведут во второй этаж. Среднюю часть дворового фасада также украшает фронтон, поставленный непосредственно на карниз.
Здание в стиле строгого классицизма, грандиозный портик которого на фоне гладких, лишенных каких-либо украшений стен, опоясанных тремя горизонтальными подоконными тягами простого профиля, более, чем какое-либо другое, соответствует такому учреждению, как Академия наук.
Из внутренних помещений художественный интерес представляет вестибюль с одномаршевой с двумя площадками лестницей, ведущей из второго в третий этаж. На торцовой стене лестницы находится мозаика Ломоносова «Полтавский бой».
На третьем этаже две двери в торцовой стене ведут в конференц-зал, противоположная сторона которого украшена четырьмя колоннами коринфского ордера. Колонны отделаны искусственным мрамором. За ними полуциркульная ниша, перекрытая полусферическим кессонированным сводом. Лепные наличники, изображающие грозди винограда с листьями, обрамляют оконные и дверные проемы, над которыми помещены орлы со спускающимися гирляндами. Камин из белого мрамора между дверями. Потолок зала с ложным зеркальным сводом расписан по выкружным кессонам. В углах зала и середине стен роспись прерывается симметричным орнаментом с аллегорическими изображениями.
Овальный зал интересен лишь своим плановым решением: стены с четырьмя нишами и сводчатые потолки с широкими карнизами — это все, что его украшает.
Малый конференц-зал, кроме лепных наличников входных дверей, никаких других художественных украшений не имеет.