Ломоносову приходилось самому искать новых фактов и доискиваться их подлинного смысла и значения. За границей, как и у себя на родине, Ломоносов прежде всего полагался на самого себя. Он самостоятельно обращается к книгам и стремится возможно шире ознакомиться с достижениями опытного и теоретического естествознания. Интересы его живы и разнообразны. Если он поспешил в Петербурге купить на последние гроши книгу Тредиаковского, то, попав в Марбург, где ему было обещано крупное содержание, Ломоносов сразу истратил большую сумму на приобретение книг. Только до октября 1738 года он успел приобрести 59 книг на латинском, французском и немецком языках на сумму 133 гульдена.

Составляя свою библиотеку, Ломоносов проявлял зрелость и хороший вкус. Он уверенно выбирал те книги, которые отвечали его склонностям и могли сослужить ему службу. Особенное внимание он уделял подбору книг по химии и приобрел почти все самые значительные труды в этой области: сочинения Бехера, Шталя, «Элементы химии» Бургаве и многие другие. Приобрел Ломоносов, разумеется, и все основные сочинения Вольфа.

Всё воздвигнутое Вольфом метафизическое здание было перед глазами Ломоносова. Но он нисколько не был оглушен авторитетом своего учителя. Ломка мировоззрения, пережитая им еще в России, обострила его критическую способность, развила в нем умственную отвагу и сделала неуязвимым для новой схоластики, предлагаемой Вольфом. Ломоносов смело и решительно отбрасывает метафизические ухищрения Вольфа и разрабатывает свое собственное физическое мировоззрение, основывающееся на материалистическом понимании явлений природы. Приходится удивляться зрелости и глубине суждений Ломоносова, самостоятельности его мышления, обнаруженных им уже в самых первых студенческих «специменах», или «образчиках знания», которые он посылал в Петербург как доказательство своих успешных занятий за границей.

При этом следует не упускать из виду, что Ломоносов в этих работах был прежде всего обязан показать, что усваивает преподаваемые ему науки и что эти работы проходили через контроль самого Вольфа и были выполнены под его руководством. Ломоносов проявляет в этих работах огромную самостоятельность и свои личные склонности. Уже самый первый «специмен», отправленный 4(15) октября 1738 года в Петербург, Ломоносов посвящает чисто физическому вопросу: «О превращении твердого тела в жидкое, зависящем от движения имеющейся налицо жидкости». Он не вдается при этом ни в какую метафизику и даже не делает попытку связать рассматриваемый им вопрос с общей «системой» Вольфа, что не преминул бы сделать всякий, а тем более начинающий вольфианец. Ломоносов лишь ссылается на книги Вольфа, чтобы указать на свое понимание движения как перемещения тела, и принимает положение Вольфа, что «сцепление частичек твердого тела зависит от одинакового напора при движении». В отличие от Вольфа Ломоносов обнаруживает стремление опереться на опытный материал, который он подвергает теоретической обработке.

Еще более отчетливо проявились стремления Ломоносова в его следующей работе, написанной в конце его пребывания в Марбурге: «Физическая диссертация о различии смешанных тел, состоящем в сцеплении корпускул, которую для упражнения написал Михайло Ломоносов, студент математики и философии, в 1739 году в марте месяце». В этой работе Ломоносов впервые намечает контуры своей гениальной «корпускулярной философии», или учения о молекулах. Он ищет объяснения свойств тел в свойствах, составляющих эти тела «корпускул», в «способе их взаимного расположения», в законах их «сцепления». «Корпускулы» для него реальны и однородны. Они отличаются друг от друга только «массою и фигурою».

Говоря о «корпускулах», Ломоносов оперирует ими только как физическими и материальными вещами. Ломоносов утверждает материальность мира, а не обосновывает возможность возникновения материального из нематериального.

Вопрос о материалистическом обосновании наших знаний физического мира был решен Ломоносовым окончательно и бесповоротно вопреки Вольфу. Но, по личным соображениям, Ломоносов воздерживался в течение всей жизни от прямых нападок на своего учителя. В феврале 1754 года Ломоносов признается в письме к Леонарду Эйлеру, что ему мешает предложить на обсуждение ученого света свои мысли о «монадах» деликатность по отношению к Вольфу. «Хотя я твердо уверен, — писал Ломоносов, — что это мистическое учение должно быть до основания уничтожено моими доказательствами, но я боюсь опечалить старость мужу, благодеяния которого по отношению ко мне я не могу забыть, иначе я не побоялся бы раздразнить по всей Германии шершней — монадистов».

Рано и решительно отстранив от себя философские воззрения Вольфа, Ломоносов долго сохранял к нему уважение как к человеку.

Христиан Вольф, происходивший из семьи простого кожевника, сам с трудом пробившийся к науке, был, по видимому, тронут необыкновенной судьбой русского помора, явившегося к нему с далекого Севера. Любознательный, нетерпеливый, бескорыстно преданный науке, Ломоносов вызывал к себе сочувствие стареющего ученого. Опытный педагог, повидавший бесчисленное множество студентов, Вольф вполне отдавал себе отчет, что перед ним выдающийся человек, со свежим и ясным умом. Посылая свой отзыв о русских студентах в Петербургскую Академию наук, он счел своим долгом отметить, что у Ломоносова, «по видимому, самая светлая голова между ними». В другом письме Вольф указывает, что с Ломоносовым он «чаще всего имел случай говорить, нежели с Рейзером, и его манера рассуждать мне более известна» (письмо Вольфа Корфу от 21 июля 1739 года). Это особенно примечательно, так как из Петербурга Вольфу нахваливали именно Рейзера, а академик Крафт дал ему рекомендательное письмо, в котором описывал его необыкновенные душевные качества и рвение к наукам.

Вероятно, Вольф не только выслушивал смелые и оригинальные суждения Ломоносова, но и сам обращался к нему за разъяснением некоторых вопросов. В одном из писем в Петербургскую Академию по поводу русских студентов Вольф, между прочим, сообщает, что 16 декабря 1737 года он наблюдал на небе необычайное в тамошних широтах северное сияние, или Aurora borealis. «Когда прекращались вечерние сумерки, — пишет Вольф, — то при совершенно пасмурном небе начало становиться всё светлее, так что под конец стало по всему небу так светло, как если бы светил полный месяц. Около семи часов вечера небо постепенно приняло кроваво-красный цвет, что продолжалось до половины девятого, когда эта красная окраска вместе со светлыми полосами мало-помалу стала уменьшаться, пока к девяти часам не сделалось снова темно».

Вольф получил известие, что подобное же явление наблюдали в Вене, Бреславле и других городах. «А так как Aurora borealis у вас вроде как у себя дома, — писал он в Петербург, — то мне хотелось бы знать, появлялась ли она у вас в то же самое время и в том ли облике?» Нет никакого сомнения, что Вольф расспрашивал об этом явлении своего ученика, для которого северное сияние явилось пламенной вестью с его родины.

За все время своего пребывания в Марбурге Ломоносов продолжал интересоваться самыми разнообразными предметами. Он уделял много внимания литературе и в особенности вопросам стихосложения. Среди его студенческих бумаг сохранились тексты оды Анакреонта «К Лире» на семи языках: греческом, латинском, французском, английском, итальянском, немецком и русском. Последний перевод сделан самим Ломоносовым предположительно еще в 1738 году. Тогда же, как бы в доказательство своих успехов, Ломоносов послал в Петербург перевод оды Фенелона, начинающийся словами: