В архитектурных сооружениях зодчих Бармы, И.Я. Постника и Ф.С. Коня развивалась русская строительная наука.
В к. XVI в. Борис Годунов собирается учредить в Москве университет, однако преждевременная смерть царя не позволила осуществиться его замыслу. К идее этой возвращаются уже после Смутного времени, когда в Москве учреждается Славяно-греко-латинская академия.
Новый импульс русской науке дает Петр I. При нем возникает целый ряд научных учреждений, и прежде всего Петербургская Академия наук. Академия разрабатывает широчайший по тем временам круг научных проблем. Гений М.В. Ломоносова выдвинул русскую науку на передовые мировые рубежи. Ломоносову принадлежит ряд величайших открытий XVIII в. Он впервые на опыте доказал закон сохранения вещества, разработал атомистическую теорию газов, создал новую науку - физическую химию, дал мощный импульс развитию отечественной науки в таких ее областях, как география, геология, астрономия, приборостроение, история, языкознание. Достигнутое им одним в этих областях достойно было бы деятельности целой академии. По выражению Пушкина, Ломоносов был "русским университетом".
В XVIII в. Петербургская Академия наук внесла фундаментальный вклад в отечественную и мировую науку. Здесь была создана атомистическая теория строения вещества, открыт закон сохранения вещества при химических процессах, складывалась физическая химия как особая наука, опровергнута теория флогистона, открыто существование атмосферы у планеты Венера.
Ученые Петербургской Академии С.П. Крашенинников, И.И. Лепехин, Н.Я. Озерецковский, В.М. Севергин, П.С. Паллас, С.Г. Гмелин сделали важные открытия в области изучения флоры, фауны, географии и этнографии России. Громадное значение для развития русской науки имели исторические исследования В.Н. Татищева, М.В. Ломоносова, И.Н. Болтина, филологические изыскания В.К. Тредиаковского.
Однако русская наука развивалась не только в столице. Основателем русской агрономической науки стал великий русский ученый и писатель А.Т. Болотов, в своем имении в Тульской губ. разработавший приемы агротехники в зависимости от зональных почвенно-климатических условий. Впервые в мировой практике Болотов создал помологическую систему, разработал научные принципы лесоразведения и лесопользования и мн. др.
В Нижнем Новгороде развивал русскую науку И.П. Кулибин. Он изобрел машинное судно, приводившееся в движение течением воды, трехколесную самокатку (прототип велосипеда) и мн. др. В Екатеринбурге русский теплотехник И.И. Ползунов изобрел тепловой двигатель, создал первую в России паросиловую установку. В Нижнем Тагиле русские машиностроители отец и сын Черепановы создали машиностроительный завод, оснащенный полным комплексом металлорежущих станков, построили первый в России паровоз.
С к. XVIII в. особое значение в русской науке, наряду с Петербургской Академией, стала играть Москва. В 1855, когда Московский университет праздновал свою столетнюю годовщину, в списке его профессоров за столетие числилось уже 254 имени. Среди них было немало выдающихся ученых по всем отраслям знаний. Теорию словесности и историю литературы в университете преподавали воспитанник университета, поэт и ученый А.Ф. Мерзляков, академики С.П. Шевырев и Ф.И. Буслаев; всеобщую историю читали академик М.П. Погодин и профессор Т.Н. Грановский. Среди профессоров, преподававших русскую историю, был знаменитый С.М. Соловьев. Физико-математические науки были представлены известным астрономом Д.М. Перевощиковым, математиком, механиком и физиком Н.Д. Брашманом, талантливым физиком, философом и специалистом по сельскому хозяйству М.Г. Павловым, выдающимся физиком и метеорологом М.Ф. Спасским. Среди биологов особенно выделялся зоолог К.Ф. Рулье.
Из Казанского университета вышел гениальный русский математик, часто называемый в мире "Коперником геометрии", Н.И. Лобачевский. Он так далеко зашел в разработки истин математической науки, что многие его мысли оставались непостижимыми в течение десятилетий для крупнейших математиков всего мира. В Казанском университете сложилась научная школа русских химиков, среди которых особо следует отметить Н.Н. Зинина, открывшего анилин, В.В. Марковникова, A.M. Зайцева.
Кроме Н.И. Лобачевского, огромный вклад в мировую математическую науку внесли М.В. Остроградский, С.В. Ковалевская, П.Л. Чебышёв. В России были осуществлены выдающиеся открытия в области технической физики, и в частности, впервые в 1802 осуществлена вольтова дуга (В.В. Петров).
Академик Б.С. Якоби открыл и разработал гальванотехнику, построил оригинальный телеграф, первую моторную лодку, разработал систему электрического минирования.
Русские ученые первыми в мире открыли электрический источник света. В 1847 А.Н. Лодыгин изобрел первую лампочку накаливания, а в 1876 П.Н. Яблочков - дуговую свечу ("русский свет"), использованную на Всемирной выставке в Париже в 1878. Академик Э.Х. Ленц стал одним из основоположников классического электромагнетизма (закон и правила Ленца). А.Г. Столетов открыл ряд основных законов фотоэлектрических явлений, названных его именем (закон Столетова, константа Столетова), построил первый в мире фотоэлемент и разработал экспериментальную методику изучения разряда в газах.
Величайшим событием в мировой химии XIX в. было открытие периодического закона химических элементов, сделанное великим русским ученым Д.И. Менделеевым. Он предсказал существование неизвестных до него элементов и сделал описание их физических и химических свойств. Открытие Менделеева реформировало всю мировую химическую науку, изменило само химическое мышление.
Построенная в сер. XIX в. Пулковская обсерватория оставалась в течение нескольких десятилетий "астрономической столицей мира". С именем Пулковской обсерватории связаны знаменитые имена русских астрономов Ф.А. Бредихина, развившего учение о кометах и метеорах, заложившего основы всей звездной спектроскопии и астрофизики, и А.А. Белопольского, ведущего мирового ученого по исследованию Солнца.
С именами великих русских биологов К. Бэра, А.О. Ковалевского, И.И. Мечникова, С.Н. Виноградского, И.М. Сеченова, И.П. Павлова связаны основные открытия в области эмбриологии, микробиологии и физиологии.
Трудами А.О. Ковалевского заложены основы сравнительной эмбриологии. И.И. Мечников дал экспериментальные доказательства единства развития позвоночных и беспозвоночных животных, создал учение о защитных факторах организма (фагоцитоз). Это замечательнейшее достижение науки явилось поворотным моментом в развитии медицины.
Гениальным физиологам И.М. Сеченову и И.П. Павлову принадлежит честь разработки научных основ физиологии. Учение о рефлексах головного мозга И.М. Сеченова предопределило пути развития физиологии нервной системы на многие десятилетия вперед и создало предпосылки к построению научной психологии. Вершиной творческих достижений И.П. Павлова было созданное им учение об условных рефлексах, открывшее путь к исследованию тончайших функций головного мозга и всего сложного поведения животного организма.
Ботанику К.А. Тимирязеву принадлежит решение одной из важнейших проблем естествознания - проблемы фотосинтеза. К.А. Тимирязев внес существенный вклад в разработку учения о причинах и закономерностях развития органического мира.
С именем В.В. Докучаева связано создание научного почвоведения. В.В. Докучаев дал точное определение понятия почвы как особого тела природы, а не как простого скопления веществ, служащих лишь опорой растениям и средой для их питания. Он показал, что почвы имеют свое особое строение, свои признаки и свойства, позволяющие различать среди них природные типы или виды, разработал учение о "русском черноземе". В.В. Докучаев сделал Россию родиной научного почвоведения, как особой ветви естествознания. Мировое почвоведение складывалось и развивалось на основе русской почвоведческой науки; в мировую почвоведческую терминологию вошли многие русские слова и понятия.
Другой выдающийся русский ученый В.Р. Вильямс обогатил учение о почве обобщением новых данных об эволюции почв, раскрыв роль биологических процессов в почвообразовании. Он создал научные основы полеводства, дал строгую научную критику так называемого "закона убывающего плодородия" и разработал теорию устойчивого плодородия почв.
А.И. Воейков развил учение о климате и разработал сравнительно-комплексный метод исследования климата.
В ботанике прославился русский ученый А.Н. Бекетов, организатор русской школы ботанико-географов, который почти одновременно с выходом в свет "Происхождения видов" Ч. Дарвина, но независимо от него объяснил целесообразное устройство органических форм.
Русский ученый Б.Б. Голицын стал основателем новой науки - сейсмологии. В 1911 он был избран президентом Международной сейсмологической ассоциации.
