罗蒙诺索夫于1741年回到彼得堡科学院。1742年，他任院士助理，教物理课，1745年被任命为化学教授，成为彼得堡科学院第一位本国出生的院士。“这期间，他发表了《冷热的原因》、《空气的弹力》和《电学理论》等重要论文。到1748年，在他获得实验室（化学实验室——本书作者注）后的三年中，进行了4000多次实验，结果建成了一座有色玻璃厂并生产出镶嵌贴面。1752年写出物理、化学讲义。1756年在所发表的《光和色的起源》一文中对自然现象的同一性和物质构造理论做了讨论。1760年提出‘固体和流体的反射’这一自然界的普遍规律（即物质及能量守恒定律）。”[67]此外，他还发表了“很多重要论文：如《精确的航道》（1759）、《北冰洋冰山形成的精确过程》、《地层学》（1760）等。对发展科学、商业和采矿业作出了重要贡献”[68]。
罗蒙诺索夫不仅在自然科学的许多领域取得了巨大成就，他对俄国史学和文学语言学的发展也作出了重要贡献。出于树立俄国民族自尊心和宣扬彼得一世改革以来的成就的考虑，罗蒙诺索夫努力研究了各种史料，写成了《俄国简明编年史》（1760）和《俄国古代史》（2卷，1766年才出版，这时他已去世）。在文学语言方面，他“著有《修辞学》（1748）、《俄语语法》（1755作，1757发表）和《论俄文宗教书籍的裨益》（1758）。他主张不同文体应使用不同范围的词汇，为克服当时俄语的混杂现象、创造规范的文学语言奠定了基础。他经过细心研究，将音节体诗改为音节和重音并重体诗。在《论俄文诗律书》（1739年作，1778年出版）中从理论上深刻阐明了格律问题，并以自己的诗歌创作为新的诗律提供范例，促进了俄国诗歌的发展”[69]。
罗蒙诺索夫由于其渊博的学识和在许多学术领域都取得了卓越的成就而被俄国诗人普希金誉为俄国的第一大学者。尤其可贵的是，罗蒙诺索夫毕生从事科学探索和一切活动的目的，都是要使自己的国家摆脱落后于西方国家的状况和俄罗斯民族获得独立自主的发展。1842年，《莫斯科人》杂志在发表他的文章《论俄罗斯》时，在按语中写道：“伟大的学者和文学家没有放过任何一个国家及民族问题而不予以注意！他在一切问题上都用过心思，在一切问题上都有自己的主张和建议。”[70]发展教育并使本国学术力量迅速成长，可以说是罗蒙诺索夫注意最多、心力花费最大的问题。
