По мысли Лейбница, в качестве одной из коллегий должна была выступать академия, которая будет заботиться «о введении, приращении и процветании всех добрых наук в империи». Россия представлялась Лейбницу «непочатым полем», где можно избежать заблуждений и ошибок, допущенных на Западе. Он успешно рекомендует практические приложения наук — в медицине, в горном и монетном деле, пишет об астрономических наблюдениях, которые могут пролить новый свет на мореплавание и географию. Примечательно, что Лейбниц говорил о задачах, которые настоятельно выдвигались русской действительностью и уже успешно решались, в том числе и Я. В. Брюсом.
Сам Петр стремился узнать много нового о различных типах высших научных и учебных учреждений, бывая за границей. Во время своего пребывания во Франции летом 1717 года он интересовался постановкой преподавания в Коллеже четырех наций. В беседах с президентом Парижской академии наук Кассини, учеными Вариньоном, Гильомом Делилем Петр выяснял пути использования астрономии, математики и географии для нужд изучения страны.
В научном мире Европы в то время существовали две точки зрения на методы исследовательской работы. Они касались различных сфер деятельности и познания. В частности, решался вопрос об определении формы Земли.
И. Ньютон на основе теоретических представлений о тяготении пришел к заключению о том, что Земля должна иметь форму сплюснутого у полюсов сфероида. Результаты его исследований были опубликованы в 1687 году в «Математических началах натуральной философии». В 1690 году также на основе теоретических соображений к аналогичному заключению пришел и X. Гюйгенс.
Однако этому выводу противоречили градусные измерения, выполненные в XVII веке. Согласно этим измерениям получалось, что Земля должна иметь форму вытянутого у полюсов сфероида. Наиболее полно разработал эту гипотезу Ж. Кассини, опиравшийся не только на измерения парижского меридиана, но и на сформулированную Р. Декартом вихревую систему мира. В то время эта теория пользовалась всеобщим признанием. Неудивительно, что гипотеза Кассини получила широкое распространение во Франции, где в науке господствовало картезианство.
Это мнение разделяло и подавляющее большинство ученых Европы. Лишь на Британских островах, где учение Ньютона уже завоевало признание, преобладало представление о сплюснутой у полюсов форме Земли.
Возможно, всех этих противостоящих друг другу точек зрения не знал прибывший в 1717 году в Париж Петр, однако под влиянием научного консультанта Брюса он был убежденным сторонником ньютонианства и по достоинству оценил деятельность Ж. Н. Делиля. Свои исследования Ж. Н. Делиль продолжил в России, нанятый русским царем для работы в Петербургской академии наук. Он стал основателем Астрономической школы, в которой исследованиями занимались Л. Эйлер, А. Кантемир, А. Д. Красильников, Н. Г. Курганов, М. В. Ломоносов и многие другие ученые, приобщившиеся к работе астрономической обсерватории в Санкт-Петербурге.
Подобно Делилю, в Санкт-Петербурге в 1725–1727 годах оказались в основном приверженцы ньютонианства, среди которых были братья Никола и Даниэль Бернулли, друг Делиля хирург и анатом И. Г. Дювернуа, математик X. Гольдбах, Ф. Х. Майер, Г. В. Крафт, Г. В. Миллер, Т. З. Байер и другие. В Петербурге была возможность изучать научное наследие Ньютона и творчески его осваивать, выявляя и устраняя все вкравшиеся в него ошибки.
Формируя штат академии, Петр посылал своих представителей в европейские страны с целью найма ученых. Одним из таких представителей был В. Н. Татищев, который в своем «Разговоре о пользе наук и училищ» вспоминает, как в 1724 году, когда он отправлялся в Швецию, ему поручили среди других дел искать профессоров в учреждавшуюся академию. Когда он высказал сомнение, что профессорам учить-то некого, Петр сказал: «Я имею жать скирды великие, токмо мельницы нет, да поставить водяную и воды довольно в близости нет, а есть воды довольно в отдалении, токмо канал делать мне уже не успеть, для того, что долгота жизни нашея ненадежна». Следовательно, Петр сознавал, что не все еще предпосылки созрели для успешного выполнения его замыслов. Но он торопился. Спешил «построить мельницу», чтобы, как он сказал Татищеву, наследников своих «лучше понудить к построенной мельнице воду привести».
Зная новаторский характер многих предприятий Петра, можно с полным основанием предположить, что идея объединения ученых умов в одном учреждении академии или университете принадлежит самому Петру и он сам наметил основные положения проекта об Академии наук, который был написан Блюментростом и с поправками Петра 22 января 1724 года обсуждался на заседании Сената.
На первый взгляд может показаться, что найм ученых носил спонтанный характер, ведь для работы в Санкт-Петербурге приглашали иностранных ученых русские дипломаты Б. И. Куракин (Париж), А. Г. Головкин (Берлин), выезжали за границу Нартов, Шумахер, сам Петр и Я. В. Брюс. Однако каждая кандидатура не просто заранее обговаривалась, велись долгие переговоры, учитывались специальные рекомендации. Неслучайно процесс формирования коллектива ученых академии продолжался с 1718 по 1727 год. Одна из ведущих ролей в этом принадлежала Брюсу. Недаром исследователь жизни Брюса М. Д. Хмыров еще в XIX веке отметил, «что Брюс, как ученый, некоторым образом влиял на Петра, это, несомненно, доказывается многими распоряжениями последнего, объявленными в доме Брюса, тут же, конечно, внушавшего их царю, который, как известно, не любил ничего «отлагать в даль»».
Кроме того, академия пользовалась особой благосклонностью русского двора и особенно императрицы Екатерины 1.15 августа 1725 года она дала торжественную аудиенцию первым приехавшим в Россию профессорам, на которой присутствовали обе ее дочери — Анна Петровна и Елизавета Петровна, а также внук Петра — будущий император Петр II. Были здесь А. Д. Меншиков и Я. В. Брюс.
Весьма пышно проводились и первые публичные собрания академии, на которые, как отмечали современники, съезжался весь Сенат, Синод, генералитет, министры, посланники и множество придворных, а порой и сама императрица. В числе гостей бывали Феофан Прокопович, а также юные Петр Апостол и Антиох Кантемир. Выделив необходимые средства на содержание академии, передав ей библиотеку Петра I и купленные по его приказу книги, инструменты и коллекции Кунсткамеры, Екатерина больше не вмешивалась в дела этого учреждения, предоставив ему полную свободу научных исследований.
В Петербурге первой половины XVIII века сложилась весьма благоприятная для научной работы обстановка. Петербургские ученые имели вполне достаточно средств для проведения своих исследований. Даже малейшие бытовые нужды академиков, по желанию Петра, поначалу обеспечивались за счет государства, дабы ученые не отвлекались от научных занятий и «времени не теряли бездельно».
Такая работа дала и соответствующие результаты. Академия подготовила десятки русских ученых, стала основой для развития научных исследований в России, к 1745 году был составлен «Атлас Российский», были обоснованы и экспериментально доказаны идеи И. Ньютона о форме Земли, было доказано отсутствие на Луне плотной атмосферы и подготовлено знаменитое открытие Ломоносовым атмосферы Венеры в 1761 году. Это блестящее астрофизическое открытие XVIII века стало крупнейшим завершением исследований, начатых в Петербургской академии в 1726 году. В области небесной механики работы петербургских астрономов оказали значительное влияние на развитие отечественной и мировой науки. Они заложили основы отечественной небесной механики и во многом способствовали становлению и развитию этой науки в мировом масштабе. Петербургская академия стала оплотом нового естествознания. Она объединила единомышленников — одиночек, работавших в других странах, оказывала им моральную и материальную поддержку. Неслучайно лучшие работы по небесной механике, основанной на учении Ньютона, были премированы Петербургской академией наук. В середине XVIII века к Петербургской академии присоединилась и Берлинская академия, где работали в те годы Эйлер и Мопертюи. После смерти Галлея в 1742 году именно Петербург стал мировым центром исследований в области небесной механики. Он оставался им вплоть до возникновения знаменитой французской школы небесной механики.