Петр Великий основал Академию наук в 1724 году в Санкт-Петербурге. В число приглашенных для работы в ней первоначально входили известные математики и ученые: Леонгард Эйлер (1707-83), Христиан Гольдбах (1690-1764), Николай Бернулли (1695-1726), Иоганн Георг Гмелин (1709-55) и Герхард Фридрих Мюллер (1705-83).
Леонгард Эйлер был выдающимся математиком XVIII века и одним из величайших математиков всех времен благодаря своим открытиям в области исчисления, топологии, механики, оптики и астрономии. Христиан Гольдбах и Николай Бернулли также были известными математиками, которые совершили важные открытия в области кривых, дифференциальных уравнений и вероятности.
Иоганн Георг Гмелин и Герхард Фридрих Мюллер были исследователями: оба совершили путешествие в Сибирь с целью изучения климата, культуры и растительности. В то время как Гмелин сосредоточился на растительности Сибири, что привело к созданию его главного труда «Флора Сибири», Мюллер изучал людей и культуру региона, что сделало его отцом дисциплины этнографии. Вероятно, наибольшую известность Мюллеру принесла его «норманнская теория»: важная роль скандинавов и немцев в формировании русской истории. Эта теория и сегодня вызывает споры среди ученых. Освоение Сибири и северной части Тихого океана было известно в восемнадцатом веке как Великая Северная экспедиция. Помимо Гмелина и Мюллера, Витус Беринг (1681-74) и Петер Симон Паллас (1741-1811) также провели значительные исследования Сибири и Берингова пролива.
Михаил Ломоносов (1711-65), который также был поэтом, опубликовал первый учебник по химии в 1752 году и сделал ряд открытий в области физики, оптики и астрономии. Он рассматривал тепло как форму движения и предложил идеи волновой теории света, кинетической теории газов и сохранения материи. Ломоносов также был первым, кто зафиксировал замораживание милосердия и выдвинул гипотезу о том, что природа подвержена регулярной и непрерывной эволюции.
В течение 19 века российские достижения в области естественных наук и математики получили международное признание. Николай Лобачевский (1792-1856) изобрел неевклидову геометрию, которая, в конечном счете, европейскими математиками и произвела революцию в этой области. Пафнутий Чебышев (1821-94) и Софья Ковалевская (1850-91) также внесли значительный вклад в теорию вероятности, дифференциальные уравнения и теорию чисел.
Помимо достижений в математике, русские ученые добились исключительных успехов в астрономии: в 1839 году была построена Пулковская обсерватория. Под руководством Фридриха Вильгельма Якоба Струве (1793-1864) в Пулковской обсерватории был установлен самый большой телескоп в мире и самое современное на тот момент оборудование. Пулков стал великим центром астрономии в мире, позволяя обучать европейских и американских астрономов.
Среди известных химиков и физиков был Николай Зинин (1812-90), который стал пионером в производстве анилиновых красителей. Дмитрий Менделеев (1834-1907) классифицировал элементы в периодической таблице и сделал точные прогнозы последующих открытий. Александр Столетов (1839-96) сделал открытия в области магнетизма и электричества; а Петр Лебедев (1866-1912) изучал свойства света и магнетизма, показав мельчайшие давления света на тела. Из технических изобретений, пожалуй, наиболее известны Павел Яблочков (1847-94) и Александр Попов (1859-1906). Яблочков создал электрический свет раньше Эдисона, а Александр Попов (1859-1906) изобрел радио раньше Маркони.
Несмотря на эти достижения, российские ученые часто получали меньшее признание по сравнению со своими западными коллегами из-за общего незнания русского языка, а также общей отсталости Российской империи. Европейцы и, в меньшей степени, американцы были лидерами в науке и технических достижениях в течение 18 и 19 веков. Несмотря на постоянный прогресс в науке и технике, Российская империя всегда была на шаг позади своих европейских и американских коллег.
