При Петре I впервые сложились предпосылки для зарождения собственно российской науки и ее развития. Необходимость научных знаний объяснялась практическими потребностями государства и была связана с освоением огромных сибирских и дальневосточных просторов страны, поиском и использованием полезных ископаемых, строительством новых городов, ростом мануфактурного производства и торговли. Были заложены основы отечественной медицины. В 1706 г. в Москве был основан Аптекарский огород, ставший основой будущего Ботанического сада. А в 1707 г. был открыт первый в России госпиталь и при нем госпитальная школа.
В 1720 г. была издана карта Каспийского моря. В 1700 г. по указу Петра была организована государственная горноразведочная служба, занимавшаяся поиском полезных ископаемых. В 1703 г. крестьянин Шилов открыл на Урале месторождение медных руд. А в 1714 г. молотовый мастер Рябов открыл первые в России минеральные лечебные воды в районе Петрозаводска. Были также открыты месторождения каменного угля на юге России, бурые угли были обнаружены в Подмосковье.
Сподвижник Петра Яков Брюс в 1699 г. организовал Навигацкую школу в Москве, в которой изучалась астрономия. Здесь же в 1702 г. по его указанию была оборудована первая в России обсерватория, оборудованная в Сухаревой башне. На основе пятилетних наблюдений в 1707 г. Брюс составил первую в России карту звездного неба. С 1725 г. в Петербурге начались регулярные метеорологические наблюдения.