彼得一世早就認識到，必須要興辦教育，學習和研究現代科學，才能徹底改變俄國落後的狀況。但是他卻在壟斷教育的俄國教會那裏碰了一鼻子灰。俄國東正教教會對於彼得一世所提出的麵對所有等級實行基礎教育的構想，完全不予合作。或許在他們眼中，這完全是異想天開。但對彼得一世來說，這根本算不上什麽打擊或障礙。彼得一世幹脆繞開教會創辦了完全意義上的世俗學校，這樣的舉措哪怕在西歐都是新鮮事。由於彼得一世這種雷厲風行的作風，俄國官辦教育的曆史被大大提前了，甚至可以和歐洲比肩。這在當時絕對是一個大膽的創舉，而且從此“一發不可收拾”，這些新式世俗院校在彼得一世時代建了一所又一所，努力承擔起為俄國培養專業人才的任務。
與此同時，各種科學活動也積極開展起來，直接推動了俄國工業建設等領域的發展。最終，俄國科學院的成立，成為彼得一世時代在科學教育方麵的標誌性成果，對俄國未來的發展產生了深遠影響。
一、創建軍事院校
彼得一世第一次旅歐回國後，便立即著手整肅軍隊，積極備戰。當時被解散的射擊軍團的指揮官不可靠，而俄國軍隊又急缺軍官，彼得一世不得不起用在外籍移民區登記在冊的300名軍官。但據師長戈洛文向彼得一世的報告，這些外籍軍官的素質不行，並向沙皇請求挑選、訓練自己國家的軍官。不管戈洛文報告的情況是否屬實，彼得一世都要麵對必須迅速培養起本國軍官隊伍的迫切現實。
雖然彼得一世矢誌在俄國普及教育，但他當時更急需的是專業軍人，由此大量實科學校被建立起來，教育改革隨之啟動，但從實際上講，這也是為了支持更早的政策而不得不做的事情，因為推行各種改革都離不開人才。彼得一世的計劃是，先建立實科學校，為軍隊及相關行業培養出急需的人才，然後從畢業生中挑選優秀者，派遣他們出國深造，同時著手建設俄國自己的高等學府。