Одним из таких новаторов был профессор Казанского университета гениальный математик Лобачевский. Он построил свою геометрическую систему, давшую новое представление о пространстве.
В 1802–1803 годах русский физик Петров открыл электролиз — основу современной электрохимии. Он изобрёл вольтову дугу на несколько лет раньше, чем европейские учёные. Русские учёные и изобретатели первые на практике применили электрический ток.
Русский изобретатель Яблочков создал первую в мире дуговую электрическую лампу. В 1875 году «свечи Яблочкова», не вызвавшие никакого интереса среди правящих кругов царской России, осветили магазины и улицы Парижа. Изобретённый Яблочковым электрический свет французы назвали «русским светом». Русский электротехник Попов первый изобрёл в 1895 году радиотелеграф. Позднее итальянец Маркони присвоил себе изобретение гениального русского учёного.
Выдающийся механик, отец русской авиации Жуковский впервые создал основы современной аэродинамики и авиации, но его работы нашли применение только при советской власти. Непризнанным оставался до Октябрьской революции и крупный учёный Циолковский, являющийся родоначальником теории реактивного движения, лежащей в основе современной реактивной техники.
Знаменитый химик Менделеев в 1869 году составил таблицу периодической системы элементов, которая оказала огромное влияние на дальнейшее развитие химии и физики.
Менделеев работал в самых разнообразных областях естествознания, занимался вопросами развития техники и промышленности. Он был горячим сторонником строительства в России фабрик и заводов, оснащённых передовой техникой.
Среди естествоиспытателей этого времени прославились знаменитые учёные И. И. Мечников и К. А. Тимирязев, призывавшие к борьбе за преобразование природы. К этому же времени относится начало деятельности великого русского учёного-ботаника, преобразователя природы И. В. Мичурина.
В XIX веке больших успехов достигли в России общественные науки. Крупный шаг вперёд сделала историческая наука. Еще в царствование Александра I вышла «История государства Российского» Карамзина. По словам Пушкина, Карамзин открыл русскую историю, как Колумб Америку. Однако в истории, написанной Карамзиным, ярко отразились взгляды помещиков-крепостников.
В середине XIX века на первое место выдвинулись труды выдающегося русского историка С. М. Соловьева. Его «История России с древнейших времён» оказала большое влияние на дальнейшее развитие исторической пауки в России.
Трибуной передовой науки в XIX веке была русская передовая журналистика. Писатели, критики и публицисты были выразителями передовых идей своего времени и борцами за новую, свободную жизнь. Исключительную роль в области науки и публицистики сыграли Герцен, Белинский и Чернышевский. В блестящем произведении Герцена «Былое и думы», а также в его работе «О развитии революционных идей в России» дана яркая картина развития русской общественной мысли в условиях мрачной николаевской реакции.