Первым осуществил научные работы в области синтеза и изучения фосфорорганических соединений Александр Арбузов. Фундаментальный вклад Николая Курнакова в химию связан с созданием физико-химического анализа. Николай Шилов разработал теорию сопряженных химических реакций.
В области биологии с деятельностью Александра Данилевского связано становление биохимии как самостоятельной науки. В те годы была основана эволюционная палеонтология, создана российская школа биофизиков.
В области машиноведения Анатолий Сидоров и Пафнутий Чебышев заложили основные теории машин и механизмов. Была создана теория структуры и классификации плоских механизмов, предложен метод кинематического анализа, развитие теории зубчатых механизмов.
В области электротехники русские ученые выполнили основополагающие работы по важнейшей проблеме энергетики – передаче электроэнергии на значительные расстояния по линиям высокого напряжения.
В области радиосвязи работы Александра Попова привели к созданию первых в мире радиостанций. Была сформирована новая отрасль науки и техники – радиолокация, развернулись исследовательские работы по радиопеленгации.
Академик Императорской Санкт-Петербургской академии наук Владимир Вернадский – основоположник геохимии, биогеохимии, радиологии, гидрогеологии, организатор и директор Радиевого института, биогеохимической лаборатории – в 1915 году возглавил Комиссию по исследованию естественных производительных сил России (КЕПС), которая содействовала мобилизации природных ресурсов для нужд обороны, активному вовлечению их в хозяйственный оборот.
Благодаря научному обоснованию Вернадского впоследствии были открыты 16 отраслевых НИИ. В 1930 году на основе КЕПС был создан Совет по изучению производительных сил СССР Академии наук СССР.
Царь придавал важнейшее значение развитию всех видов связи, облегчению ее доступности для отдельных регионов России. Стремительное развитие почтово-телеграфных и телефонных сообщений в годы правления Николая II стало важнейшим условием культурного и экономического развития Российского государства.
В целом в России к 1 января 1914 году находилось в эксплуатации более 120 концессионных и арендных городских телефонных сетей. Главное управление почт и телеграфов России предоставляло государственным органам и частным предпринимателям концессии на устройство телефонов, причем на длительные сроки – на 20 лет.
В 1892 году в Российской империи было всего 1250 абонентов телефонной связи, в 1913-м – уже 244 118. В 1913 году количество сетей составило 1212, протяженность телефонных линий – 123 929 километров, проводов – более миллиона километров. Из общего числа телефонных сетей 71,3% принадлежали городам, 13,9 – казне и 12,8% – земствам.