Для подготовки дворян к офицерской службе в армии и на флоте в Санкт-Петербурге в 1731 г. открылся Шляхетский (дворянский) корпус, который в дальнейшем разделился на Сухопутный, Морской, Артиллерийский, Инженерный. Подготовка к гражданской службе велась в Пажеском корпусе (для императорского двора). В 1763 г. в Москве открылся Воспитательный дом, где обучались сироты, подкидыши и дети, которых не могли прокормить родители-разночинцы. Вскоре в Петербурге открылся Смольный институт благородиях девиц (1764), а также благородные пансионы. Дворянские дети получали образование также через систему частного обучения. Дети духовенства учились в духовных семинариях и духовных академиях, дети разночинцев и купцов — в медицинских, горных, коммерческих и других профессиональных школах, а также в Академии художеств. Рекрутские дети обучались в солдатских школах, готовивших для армии унтер-офицерский (сержантский) состав.
Таким образом, к середине XVIII в. в России сложилась система замкнутых сословных школ. Только в конце века (1786) в каждой губерний открылись формально бессословные главные народные училища, а в каждом уезде — четырехклассные и двухклассные малые народные училища. Однако образование в целом оставалось сословным, так как оно не стало всеобщим, обязательным и одинаковым для всех категорий населения. В конце XVIII в. в России учились лишь два человека из тысячи, а целые сословия (крепостные крестьяне) были почти полностью лишены возможности получить образование.
Выдающимся событием в жизни страны было создание 12 (25) января (Татьянин день) 1755 г. Московского университета по инициативе и проекту М. В. Ломоносова при деятельной поддержке просвещенного фаворита императрицы Елизаветы Петровны И. И. Шувалова, ставшего его первым куратором. По инициативе И. И. Шувалова в 1757 г. была создана Академия художеств, до переезда в Петербург в 1764 г. состоявшая при Московском университете. Со дня своего основания Московский университет как бы поднялся над сословной школой. В соответствии с идеями создателя университета образование в нем было бессословным (дети крепостных могли быть приняты в университет, получив вольную от помещика). М. В. Ломоносов писал, что «университет создан для генерального обучения разночинцев». Лекции в университете читались на русском языке. Одну из важнейших задач университета Ломоносов видел в распространении научных знаний. В этом деле видную роль стали играть типография и библиотека университета, а также публичные лекции его профессоров.
Наука и техника. М. В. Ломоносов. Важнейшим результатом деятельности Петpa I в области науки стало открытие в Петербурге в 1725 г. Академии наук, указ об основании которой был подписан годом раньше. В состав Академии вошли университет и гимназии для подготовки кадров.
В первой четверти XVIII в. были начаты изучение природных условий и картографирование страны. Русские рудознатцы открыли богатейшие рудные залежи на Урале, давшие необходимый в период Северной войны металл. Велись работы по разведке Донецкого каменноугольного района и бакинской нефти. Обследовались внутренние районы Сибири, побережья Каспийского и Аральского морей, Ледовитого океана, Средняя Азия. Эти работы подготовили издание в середине XVIII в. географом И. К. Кирилловым «Атласа Российского». (В середине XVIII в. лишь Франция имела атлас своей страны, подобный «Атласу» И. К. Кириллова.) Экспедиции В. Беринга достигли пролива между Азией и Америкой, названного его именем. С. П. Крашенинников составил первое «Описание земли Камчатки». Имена С. Челюскина, двоюродных братьев Д. и Х. Лаптевых навсегда остались на картах мира как свидетельства их географических открытий. В 60–70-е гг. были организованы Академические экспедиции П. С. Палласа, С. Г. Гмелина, И. И. Лепехина и др. по изучению природы и культуры народов России, оставившие после себя подробные описания Поволжья, Урала, Сибири.
В. Н. Татищев и М. В. Ломоносов положили начало русской исторической науке. Во второй половине века свои исторические труды создали дворянские историки М. М. Щербатов и И. Н. Болтин.
Ряд оригинальных станков и механизмов сконструировал механик А. К. Нартов, работавший в петровское время. Во второй половине века выдающийся ученый-самоучка И. И. Ползунов на 20 лет раньше англичанина Д. Уатта создал паровую машину. Однако в условиях крепостничества это изобретение не получило практического использования и было забыто. В нищете закончил свои дни еще один замечательный изобретатель — И. П. Кулибин, чей проект одноарочного 300-метрового моста через Неву и диковинные изделия до сих пор поражают воображение людей.