Одной из существенных задач Петра было собирание и распространение среди русских людей научных сведений о своем собственном отечестве. Лейбниц советовал Петру снаряжать ученые экспедиции для географических и физических открытий, указывая, в частности, на необходимость решения вопроса о том, соединяется ли северо-восточная Азия с Америкой; он же дал совет собирать и охранять письменные и вещественные памятники древности. Петр внял советам Лейбница и в 1720 году разослал учеников Петербургской Морской академии по губерниям для составления географических карт, предписав губернаторам оказывать им всякое содействие и наблюдать, чтобы они не уклонялись от своих прямых задач. Законченные работы приказано было присылать в Сенат. Результаты этой командировки были очень важны, но Петр не дожил до их опубликования. Уже после его смерти на основании работ учеников Морской академии был составлен атлас, изданный в 1799 году Академией наук, это был первый географический атлас, составленный русскими людьми. Для решения вопроса о соединении Азии и Америки Петр отправил на восток Евреинова и Лужина, которые, при содействии шведского пленника Буша, посетили Камчатку, Охотское море, плавали между Курильскими островами, но из-за бурь и льдов не решили поставленной им задачи. Незадолго до своей смерти Петр снарядил другую экспедицию под начальством капитана Беринга, которому удалось пройти через пролив, отделяющий Азию от Америки, этот пролив до настоящего времени сохраняет название Берингова, хотя и не совсем справедливо, так как еще в XVII веке через него прошел сибирский казак Семен Дежнев. Одновременно с Берингом Петр отправил в Сибирь Мессершмидта с археологическими и естественнонаучными целями. Этот ученый ни слова не понимал по-русски, объяснялся через переводчика и все-таки, несмотря на страшные затруднения, нашел и привез в Петербург голову мамонта, два рога, часть зуба и кость ноги, а также китайские, монгольские и тунгусские рукописи. Все это сделалось достоянием Кунсткамеры Академии наук.
Петр исполнил заветы своих ученых корреспондентов и относительно сохранения памятников прошлого и позаботился о приведении в известность памятников русской истории. В 1720 году предписано было губернаторам, вице-губернаторам и воеводам собрать из монастырей и церквей старинные грамоты, исторические рукописи и церковные старопечатные книги, осмотреть их, разобрать, снять копии и списки прислать в Петербург. Это было наивное распоряжение и, конечно, оно не было исполнено: власти не умели справиться с поставленной задачей и не имели на это времени, к тому же сама переписка старопечатных книг была делом бесполезным. Тогда Петр в 1722 году обратился к духовенству и приказал из всех епархий и монастырей переслать в Синод все рукописи, заключавшие в себе летописи, степенные книги, хронографы и т. п.; для переписки этих книг предположено было устроить особую канцелярию. Это была уже практическая мера, но она не привела ни к каким результатам: духовенство не присылало книг, отговариваясь их отсутствием. Позаботился Петр также и о том, чтобы его собственные деяния дошли до потомства: по окончании шведской войны Петру пришла мысль составить историю отношений России и Швеции. И вот он, назначив для исторических занятий субботы, сам стал переписывать в хронологическом порядке все военные события и известия. Но вы знаете, что Петр не мастер был писать, а потому он скоро охладел к работе и поручил ее барону Гюйсену, затем вице-канцлеру Шафирову и, наконец, Феофану Прокоповичу. Петр желал, чтобы эта история еще при жизни государя «в совершение пришла». Таким путем коллективного творчества возникла «История Свейской войны» — один из самых важных памятников деятельности Петра Великого, самый важный источник по истории Петровского царствования, особенно ценный тем, что был составлен самим Петром и его ближайшими сотрудниками.
В Древней Руси духовное руководство обществом принадлежало церкви. Теперь его взяла в свои руки светская власть, и это, в свою очередь, заставило Петра принимать решительные меры к тому, чтобы не встретить противодействия своей политике со стороны церковной власти. Петр делал все для того, чтобы направить жизнь церкви в ту же колею, по которой пошла мирская жизнь. Русская церковь до Петра имела сильную и авторитетную власть в лице патриарха, которая конкурировала с царской и сдерживала и ограничивала ее. Не только Алексей Михайлович, но и сам Петр лично испытал на себе неудобства подобной власти. Патриарх Адриан не одобрял Петра за увлечения его западноевропейскими обычаями и глухо противодействовал его нововведениям. Когда в 1700 году Адриан скончался, Петр решил не иметь больше патриарха. Он уничтожил патриарший приказ, распределив все его дела по отдельным ведомствам, и назначил блюстителем патриаршего престола рязанского митрополита Стефана Яворского. Стефан Яворский был родом малоросс, он был человек очень просвещенный: воспитание получил в Киевской академии и в иезуитских коллегиях. Петр рассчитывал на то, что он не будет ему мешать в преобразовательной деятельности, но его расчеты не оправдались. Стефан Яворский по своим убеждениям склонялся больше к католичеству и был против увлечения протестантскими идеями, которые получили у нас при Петре широкое распространение — образовалась даже целая группа сочувствующих протестантизму во главе с неким Тверитиновым. Яворский написал сочинение «Камень веры», направленное против Тверитинова и его товарищей, но в этом сочинении он не пощадил и Петра, не щадил он Петра и в своих проповедях, которые все наполнены были прозрачными намеками на Петра и его жизнь. И общие выводы, к которым приходил Яворский после своих наблюдений над русской жизнью, были неутешительны: «Русское государство, — писал он, — подобно рыбе начинает загнивать с головы». Все эти осуждения Яворский умел высказывать так ловко, что они не раздражали Петра; он даже любил назначать Яворского на такие должности или дела, которым тот не сочувствовал: например, Яворский не сочувствовал учреждению Синода, а Петр назначил его там президентом. Зато Феофан Прокопович всецело поддерживал Петра в его начинаниях. Его перу, как полагают, принадлежит «Молот на камень веры» — сочинение, исполненное выпадов по адресу католицизма. На архиерейские места Петр вообще назначал главным образом малороссов, как более образованных и не зараженных предрассудками людей. В 1701 году был посвящен в Ростове известный митрополит Димитрий (впоследствии святой), Сибирским митрополитом назначен Филофей Лещинский, а архиепископом Новгородским — Феофан Прокопович. Из великорусских митрополитов приятное для Петра исключение представлял Митрофан Воронежский. Это был один из тех немногих людей, которые понимали Петра и сочувствовали ему.
Противодействие петровским новшествам шло, главным образом, от низшего духовенства, и Петр принимал меры, чтобы поднять его умственный уровень, запретив ставить на священнические места невежественных людей.
Петр ревностно стремился также искоренить из практики церковной жизни то, что было следствием замкнутости и невежества. Прежде при переходе иноверцев в православие их перекрещивали, но во второй половине XVII века русская церковь перестала смотреть на иноверцев как на нехристиан: перестали требовать перекрещивания от католиков. Петр по этому поводу послал запрос к Константинопольскому патриарху Иеремии. Патриарх отвечал, что перекрещивать не следует, а нужно только совершать над ними таинство миропомазания. Руководясь объяснениями константинопольского патриарха, Петр издал указ, которым устанавливалось: иноверцев при переходе в православие только миропомазывать, а не перекрещивать. Раз католики и лютеране были признаны церковью христианами, логически должна была вытекать возможность заключения браков между православными и иноверцами — и действительно, Синод разрешил такие браки, ссылаясь в доказательство на древнее время, когда были возможны браки даже между христианами и язычниками. Все эти меры имели весьма большое принципиальное и воспитательное значение для народной массы — так они отучали ее от враждебного отношения к иноверцам.