1860, май — открыл «абсолютную температуру кипения».
Начало сентября — участвовал в Международном химическом конгрессе в Карлсруэ.
Роман с немецкой провинциальной актрисой Агнессой Фойхтман.
1861, февраль — возвратился в Петербург, принял предложение издательства «Общественная польза» написать учебник «Органическая химия» и редактировать русское издание «Технической энциклопедии по Вагнеру».
Июнь — сдал в печать «Органическую химию», путешествовал по Ладожскому озеру, на остров Валаам и по Финляндии; начал работать над теорией пределов.
Сентябрь — возобновил чтение лекций в университете, начал преподавать во Втором кадетском корпусе, Николаевском инженерном училище и Институте корпуса инженеров путей сообщения и заведовать в последнем химической лабораторией.
Декабрь — с закрытием университета после студенческих сходок Менделеев в числе многих других преподавателей выведен за штат. Поездка на завод в Кошелях (близ Боровичей) для усовершенствования технологии перегонки древесной смолы. Рождение Агнессой Фойхтман дочери Розамунды.
1862, январь — март — чтение публичных лекций в здании Петербургской городской думы.
5 апреля — присуждение учебнику «Органическая химия» полной Демидовской премии.
29 апреля — венчание с Феозвой Никитичной Лещовой.
6 мая — выезд с женой в четырехмесячную командировку в Европу. Июнь — посетил Всемирную выставку в Лондоне.
6 августа — смерть старшего брата Ивана.
Конец декабря — взял на воспитание племянника Якова.
1863, март — рождение дочери Марии.
20 марта — начал исследование плотности спиртов и спиртоводных растворов.
20 августа — выехал по предложению нефтезаводчика В. А. Кокорева на Бакинские промыслы для экспертизы методов переработки и транспортировки нефти.
1 сентября — смерть дочери Марии.
9 октября — возвратился в Петербург.
1864, 1 января — утвержден в должности профессора химии Технологического института и штатного доцента Петербургского университета.
9 мая — середина августа — путешествовал с женой по Европе, лечился на австрийском курорте Ишль.
1865, 2 января — рождение сына Владимира.
31 января — защитил докторскую диссертацию «Рассуждение о соединении спирта с водою».
24 апреля — утвержден экстраординарным профессором Петербургского университета по кафедре технической химии.
14 июня — совместно с Н. П. Ильиным приобрел имение Боблово.
7 декабря — утвержден ординарным профессором.
9 декабря — избран членом Вольного экономического общества.
1866, 21 апреля — на чрезвычайном общем собрании Вольного экономического общества одобрена предложенная Менделеевым программа сельскохозяйственных опытов.