В области гуманитарных наук рост национального самосознания привёл к усилению интереса к отечественной истории. Большим событием культурной жизни была «История государства Российского» Н. М. Карамзина, первые 8 томов которой вышли в свет в 1816 г. Её автор стал первым отечественным историком, труды которого читали не только специалисты, но и широкая аудитория. Карамзин выступил с инициативой установить памятники-мемориалы замечательным людям: героям киевлянам и владимирцам, защищавшим Русь в годы монгольского нашествия, а также К. Минину и Д. М. Пожарскому. Он предлагал собирать и записывать «устную историю» воспоминания современников и участников событий.

Внимание общественности привлекала научная деятельность крупнейших историков, профессоров Московского университета Т. Н. Грановского и М. П. Погодина. Изучавший историю французской революции XVIII в. Грановский отмечал, что её лозунг «Свобода! Равенство! Братство!» является «высшим идеалом человечества». История разных стран и народов представлялась ему единым для всех путём к свободе. Погодин в научных трудах по истории Древней Руси, а также на страницах издававшихся им журналов «Московский вестник» и «Москвитянин» отстаивал идеи единения славянских народов.

В первой половине столетия начал свою плодотворную научную деятельность крупнейший российский историк С. М. Соловьёв.

Подлинный переворот в научных представлениях о природе пространства совершил в 1826 г. профессор Казанского университета Н. И. Лобачевский. Он создал новую геометрическую систему, названную неевклидовой геометрией. Это крупнейшее открытие стало основой математической базы современной физики. В 1802 г. петербургский профессор В. В. Петров продемонстрировал явление вольтовой дуги, а позже высказал идею о её применении для сварки металлов. Российский исследователь П. Л. Шиллинг сконструировал и испытал в 1832 г. первую линию электромагнитного телеграфа.

Б. С. Якоби в 1834 г. изобрёл электродвигатель с вращающимся рабочим валом, а в 1838 г. гальванопластику. Он первым в мире построил подземную кабельную телеграфную линию (связала Петербург с Царским Селом, имела длину 25 км). Крупнейший русский инженер и металлург П. П. Аносов изучал и внедрял в жизнь приёмы выплавки стали. В 1831 г. он первым в России применил микроскоп для исследования структуры стали, а в 1841 г. раскрыл давно утраченный секрет изготовления булатной стали.

В 1830-х гг. российские механики, крепостные заводчиков Демидовых отец и сын Черепановы построили первый в России паровоз и железную дорогу.

Расширялись и познания в области медицины. Многим Россия обязана выдающемуся деятелю Н. И. Пирогову, профессору Медико-хирургической академии. Н. И. Пирогов стал основоположником военно-полевой хирургии. В годы Крымской войны он впервые применил наркоз во время операции прямо на поле боя, использовал для лечения переломов неподвижную гипсовую повязку. Благодаря великому хирургу тысячи раненых остались живы, многие вернулись в строй.

В 1839 г. начала работать Пулковская обсерватория под Петербургом (построенная всего за четыре года) одна из самых крупных и хорошо оснащенных для своего времени. Здесь немало открытий сделал один из крупнейших русских астрономов В. Я. Струве.

Авторитет российской науки был столь высок, что крупнейшие предприниматели считали честью оказывать ей материальную поддержку. С 1832 г. Академия наук ежегодно присуждала премии за наиболее важные научные от крытия и изобретения. Премии назывались «демидовские» по имени мецената П. Н. Демидова, одного из самых богатых российских промышленников, который пожертвовал на эти цели значительные суммы. Большие средства на развитие отечественной науки выделяло и правительство.

В начале ХІХ в. в России окончательно сложилась система высшего, среднего и начального образования. В 1802 г. для управления ею было создано Министерство народного просвещения.