1724 году императором Петром I в новой столице России было создано первое в стране научное учреждение — Петербургская Академия наук.
27 декабря 1725 года состоялось первое публичное собрание Академии наук. Из 13 академиков первого состава девять являлись немецкими учеными, приглашенными для работы в Россию. Это были ботаник Иоганн-Христиан Буксбаум, анатом Иоганн-Георг Дювернуа, математики Христиан Мартини и Христиан Гольдбах, историки Иоганн-Христофор Коль и Готлиб-Зигфрид Байер, химик Михаил Бюргер, юрист Иоганн-Симон Бекенштейн, физик и философ Георг-Бернгард Бюльфингер.
Именно Бюльфингеру (1693–1750), профессору Тюбингенского университета, ученику X. Вольфа была предоставлена честь выступить с научным докладом на первом публичном собрании Академии. В Петербурге Бюльфингер пробыл всего пять лет. Здесь он занимался физикой, механикой, математикой. В первых томах трудов Академии наук опубликовано более 10 научных сочинений ученого. В январе 1731 года он покинул Россию и вернулся в Тюбинген, оставаясь до конца жизни почетным членом Петербургской Академии.
Непродолжительной в Петербурге была научная деятельность Иоганна Христиана Буксбаума (1694–1730). Его пригласил в Россию Петр I в качестве ботаника при медицинской коллегии. Буксбаум был первым из академиков, поступившим на службу в Академию. В 1724–1725 годах он сопровождал в качестве врача посольство Александра Румянцева в Турцию. Во время пребывания в этой стране, а также путешествий по Кавказу, Нижнему Поволжью и Южной Сибири он собрал уникальные коллекции растений, животных и окаменелостей. Он был автором первой ботанической работы, опубликованной в России. Его гербарий положил начало гербарию Академии наук, а собранные во время экспедиции материалы стали основой большого изданного в Петербурге на латинском языке в пяти томах научного труда «Собрание малоизвестных растений, найденных в окрестностях Византии и на Востоке».
По кафедре греческих и римских древностей в первый состав Академии наук был принят Готлиб Зигфрид Байер (1694–1738). Он родился в Кенигсберге, учился в местном университете, затем продолжил своё образование в Берлине, Галле, Лейпциге, где изучал восточные языки и древнейшую историю. Ко времени прибытия в Россию он был уже хорошо известен в Европе как ученый филолог, лингвист, историк. За 12 лет пребывания в России он издал шесть книг и более 30 статей на самые разнообразные темы. Творческая активность Байера как ученого и педагога оказала большое воздействие на развитие русской гуманитарной науки в XVIII веке. Байер скончался в Петербурге в 1738 году.
При комплектовании Академии большое внимание уделялось подбору математиков. Академиком по кафедре высшей математики был принят Христиан Гольдбах (1690–1764), который, как и Байер, родился в Кенигсберге.
Приглашение в первый состав Академии наук немецких ученых себя оправдало и в значительной степени определило успех академической науки в XVIII веке.
В Петербурге серьезно относились к приему ученых: Академия оплачивала все дорожные расходы; вновь прибывшие обеспечивались жильем, дровами и свечами; с каждым из них заключался контракт, как правило, на пять лет, в котором четко оговаривались их обязанности и определялось жалование, размер которого зависел от авторитета ученого в научном мире и мог колебаться от 300 до 2 000 рублей в год.
В Петербурге старались создать благоприятные условия для работы. На берегу Невы, напротив Адмиралтейства, Академии наук были отданы два больших нарядных здания. Первое — бывший дворец жены брата Петра I Прасковьи Федоровны. В этом здании располагалась большая часть академических учреждений. Рядом находилось второе здание, принадлежавшее Академии наук, знаменитая Кунсткамера с библиотекой, анатомическим театром и обсерваторией. Заведовал Кунсткамерой и библиотекой Иоганн Даниил (Иван Данилович) Шумахер (1690–1761), который в 1714 году прибыл в Россию по приглашению Петра I и был назначен библиотекарем книжного собрания, приобретенного Петром во время походов в Лифляндиюи Курляндию. Год вступления Шумахера в должность принято считать годом основания библиотеки Академии наук. Подавляющее большинство немецких ученых приехали в Петербург молодыми и начинающими, приобрели здесь опыт и известность, а некоторые и широко прославились именно в России.
Первым президентом Академии наук был немец по происхождению, родившийся в Москве, Роберт-Лауренс (Лаврентий Лаврентьевич) Блюментрост (1692–1755). Он учился в Галле, Париже и Лейдене, хорошо ориентировался в естественных и гуманитарных науках. Назначенный придворным лейб-медиком Петра I, он не только исполнял свои прямые обязанности, но и вел всю переписку царя, в том числе с иностранными учеными.
Выдающейся личностью XVIII века был математик Леонард Эйлер (1707–1783). Он стал центральной фигурой в русско-немецких научных связях того времени. В Петербургскую Академию наук он прибыл в 1727 году почти безвестным 20-летним юношей и здесь за немногие годы стал тем великим Эйлером, имя которого приобрело широкую известность во всем ученом мире. Л. Эйлер прожил в Петербурге сначала 14 и потом 18 лет, между этими двумя периодами были 25 лет в Германии, но и в эти годы он оставался одним из ведущих деятелей нашей Академии.
Значительный вклад внесли немецкие ученые в изучение природы России, участвуя в академических экспедициях, которые проходили в чрезвычайно сложных климатических и социально-политических условиях.
Из 20 лет, которые прожил в России, 10 лет Иоганн-Георг Гмелин (1709–1755) провёл во Второй Камчатской экспедиции. Основным итогом многолетней работы стало издание на латинском языке книги о растительности Сибири. В книге дано описание около 1 200 видов растений, из них более 500 были описаны впервые. По словам Карла Линнея, Гмелин открыл столько растений, сколько другие ботаники вместе взятые. В течение многих десятилетий этот ботанико-географический труд был наиболее полным и фундаментальным.
На протяжении всего XVIII века среди академиков по биологическим дисциплинам преобладали немецкие ученые. Ботаник из Тюбингена Самуэль Готлиб Гмелин (1745–1774) совершил путешествие по южным и восточным областям России и составил его научное описание. Под названием «Путешествие по России, для исследования трёх царств естества» в 3-х томах оно было издано Академией наук в 1771 году на немецком языке и в 1773 — на русском.
Первое естественно-историческое описание Крыма было сделано Карлом-Людвигом Габлицем (1752–1821); флора и фауна Кавказа с тщательностью и пунктуальностью описаны в трудахИоганна-Антона Гильденштедта (1745–1781).
В академических экспедициях зарекомендовал себя прекрасным ботаником Иоганн-Готлиб (Иван Иванович) Георги (1729–1802). Он исследовал и описал природу озера Байкал и Забайкалья.
Особо значимой для науки в России стала многолетняя деятельность Петра-Симона Палласа (1741–1811). Он был уроженец Берлина. К моменту приезда в Петербург уже был известен как крупный естествоиспытатель. Он совершил два долгих и тяжелых путешествия по Западной Сибири, Алтаю, Кавказу. В последние годы своей жизни Паллас подготовил фундаментальный труд в трёх томах о фауне России, в котором было описано более 900 видов животных и который до начала XX века оставался главным трудом о животных России. После 43-летней службы в Петербурге Паллас вернулся в Берлин, где через год скончался. Перед смертью он выразил пожелание, чтобы на его надгробном камне стояли имена двух академий — Петербургской и Берлинской.
Наиболее крупным биологом немецкого происхождения, работавшим в Академии в XIX веке, был Карл-Эрнст (Карл Максимович) фон Бэр (1792–1876), ученый с мировым именем, много лет украшавший Академию и немало сделавший для её научного процветания. Бэр знаменит прежде всего, как выдающийся эмбриолог, носитель новых морфологических идей. Он оставил также крупный след в истории ряда смежных наук — как выдающийся географ-путешественник, талантливый антрополог, основатель этой научной дисциплины в России, как исследователь производительных сил России, наконец, как незаурядный педагог, который завещал нам ряд ценных мыслей о строительстве средней и высшей школы.
Эпоха академических географических открытий XIX века начинается сибирским путешествием в 1842–1845 годах академика Александра-Теодора Миддендорфа (1815–1894). Собранные им материалы, были столь многочисленны, что обрабатывались в течение 13 лет. Миддендорф был основоположником ряда научных дисциплин, например, мерзлотоведения и зоогеографии.
В 1839 году начала свою работу Пулковская астрономическая обсерватория. Это событие произошло благодаря энергичной деятельности академика, астронома, уроженца немецкого города Альтоне, Фридриха-Георга-Вильгельма (Василий Яковлевич) Струве (1793–1864), который встал во главе Пулковской обсерватории. Его сын Отто-Вильгельм (Отто Васильевич) (1819–1905) академик, астроном был вторым директором Пулковской обсерватории. Его внуки Герман (1854–1920) и Людвиг (1858–1920) продолжили дело отца и деда.
В течение 20 лет возглавлял Петербургскую Академию наук ученый немецкого происхождения Федор Петрович Литке (1797–1882) — мореплаватель, географ, вице-адмирал, участник и руководитель двух кругосветных экспедиций, один из основателей и руководителей Русского географического общества. Его именем названы два острова в Карском море и в архипелаге Земля Франца-Иосифа.
Последним немцем по месту рождения, избранным в Академию наук, был востоковед и этнограф Фридрих-Вильгельм (Василий Васильевич) Радлов (1837–1918). Радлов родился в Берлине и двадцатилетним юношей, после окончания Берлинского университета и получения степени доктора философии, приехал в Россию. Здесь он принял российское подданство и был определен учителем немецкого языка в Барнаул. Все свободное время он посвящал этнографическим исследованиям. Его труды были замечены и высоко оценены. В 1884 году Академия наук избрала его своим членом. Радлов переезжает в Петербург и в течение 25 лет возглавляет Музей антропологии и этнографии (знаменитую Кунсткамеру).
К началу XX века Российская Академия наук по своему авторитету и влиянию стала в один ряд с самыми знаменитыми научными центрами мира, и во многом этому способствовали ученые немецкого происхождения.