在帆船时代，俄罗斯杰出的科学海外探险编年史在第二级S.O.Makarov船长的带领下，以三年的时间间隔，在世界各地巡游Corvette Vityaz（骑士号）。1886年9月12日维亚兹离开克朗斯塔德。她横渡大西洋，进入麦哲伦海峡，然后进入太平洋，在彼得罗巴甫洛夫斯克堪察斯基短暂停留，然后进入日本-印度洋-大西洋-克朗施塔特。在航行期间进行了大量的水文和气象调查。
调查还规定测量水密度、温度、洋流方向和强度、海底地形、海洋动植物的采集。护卫舰行驶了大约6万英里。这次航行共进行了254次深水调查和493次系列观测。处理结果被收录在马卡罗夫的著作《维特亚兹与太平洋》中，该书以作者的名字而闻名，对世界地理学具有重要意义。作者获得了科学院的奖励，他的名字被公认为世界领先的海洋学家。摩纳哥国际海洋研究所的正前方刻着俄罗斯巡洋舰的名字（1892年2月开始的一级巡洋舰）。
S.O.Makarov是破冰船建造概念的创始人。1899年，在世界上第一艘破冰船上，他进行了多次高纬度航行（高达81°20'）。在S.O.Makarov的监督下，一组科学家收集了有关冰原、冰层厚度、物理特性和分布的重要数据。马卡罗夫关于北冰洋水文的主张具有重要的科学价值和实用价值。除此之外，他还证明了深海暖流是从格陵兰海流入北极盆地的，而在斯匹次卑尔根地区，暖流则是从寒冷的极地洋流下的。
马卡罗夫的许多发明之一是弹丸的穿甲帽，大大提高了弹丸的穿甲性能。1897年秋天，在海上试射场，152毫米的弹丸装备了马卡罗夫的帽子，成功地刺穿了克虏伯制造的254毫米厚的装甲板。这些测试的结果促使金属制造商寻找增强装甲板的方法。
马卡罗夫在海军建筑学理论中建立了一个新学派，即船舶生存能力，并对其进行了相当精确的定义，使其生存至今几乎没有变化。生存能力，正如他所说，是一艘船在各种结构和机制遭受破坏后继续战斗的能力。船舶的生存能力由不沉没性、可操作的动力装置、*器武**、爆炸和消防安全手段来保证。海军上将把受损船舶的吃水（纵倾和纵倾吃水）视为衡量船舶不沉性的主要和最客观的标准。
门捷列夫在海军科学的研究和技术过程中有着相当显著的影响。30多年来，他一直是彼得堡科学院的相应成员。1880年，门捷列夫（d.i.mendeleeev）在收到他的周期表确认后，进入了时代最聪明科学家的名人堂。他被提议成为科学院的一员，但是科学院的物理-数学部门投票超过了D.I.Mendeleev的候选资格（Yea和Nay的区别只是一票），支持了鲜为人知的Belschtein教授。这样的决定引起了一片抗议声，并显示出该学院离现实生活有多远，结果使它的声誉大增。科学院的科学家们并不欢迎德米特里·伊万诺维奇把实用的一面作为科学的基石。这位杰出的学者在海军部研究与技术实验室工作了5年左右，在海校读过讲座，为了海军的目的，他研究了航行时的耐水性问题，思考了用破冰船探索北冰洋的问题。
在他的专著《液体阻力与航空》（1880）中，D.I.Mendeleev主要致力于流体力学理论问题。他首先分析了流体阻力理论从牛顿到弗洛德的发展历程。找到各种理论的弱点，他得出结论：“最聪明的学者，如牛顿、欧拉、伯努利和达朗伯”，承认他们在理解未经检验的阻力方面无能为力。因此，他认为理论研究不能解决这一问题，而需要在流体力学实验室对模型进行联合定期试验。门捷列夫支持全尺寸试验的概念，但他优先考虑的是建造一个试验水池，用于试验船舶模型、螺旋桨和其他机构。
D.I.门捷列夫是一所新学校——船舶实验流体力学的发起人。他的科学兴趣非常广泛。他研究了船从煤变成液体的问题。*药火**性能研究实验室是在门捷列夫的倡议下在海军部建立的。根据海军部长的要求，门捷列夫正在研制无烟*药火**，并在射击场测试了*棉火**胶*药火**。不幸的是，由于陆军和海军之间的紧张关系以及奥克敦士基*药火**厂管理层的雄心壮志，*棉火**胶*药火**没有进入海军服役。
他在1904年关于北冰洋探险的笔记中证明了北洋航线的价值。D.I.门捷列夫表示愿意在首都破冰船的帮助下探索北极。与S.O.Makarov联合参与了第一艘破冰船Dmitry Ivanovich职权范围的制定，但在概念设计阶段，计算了轻型破冰船的规格，建立了一个模型，并在1894年投入使用的试验水池中进行了试验。D.I.Mendeleev还提议考虑使用排水量超过2000吨的潜艇进行极纬度勘探的可能性。这位伟大的化学家确实具有非凡的技术头脑。
一位海军科学家I.P.Alymov在海军学校教授应用数学和蒸汽船力学，从事海军建筑理论和船舶推进装置的研究。他的著作《现代形势下的船舶建筑学理论》、《潜板对船舶稳定性的影响》和《船体水流形成与案例研究》丰富了船舶知识。I.P.Alymov提出了独特的船线，称为流线。根据阿利莫夫的建议，建造了一艘鱼雷艇，该艇在普通船身线方面表现出了优异的性能。Alymov还对热工技术和蒸汽机的改进感兴趣。
另一位实用主义学者v.i.卡拉什尼科夫利用多次蒸汽膨胀成功地提高了内河蒸汽船的蒸汽机。更进一步，科学院颁发了一个他名字的奖项。
19世纪中叶，俄罗斯造船业成为推动冶金工业发展的一个重要因素。金属科学的创始人被认为是D.K.切尔诺夫，他在米哈伊洛夫炮兵学院负责冶金科超过25年。由于他的努力，军械、炮弹和装甲的制造过程基本上得到了改进。