Вторая половина XIX в. – время окончательного утверждения и закрепления национальных форм и традиций в русском искусстве. Популярной в искусстве стала «русская тема». Достижения зарубежного искусства находили отклик в России. В свою очередь русская культура, прежде всего литература и музыка, получила всемирное признание. Русская культура заняла почетное место в семье европейских культур.
Существовавшая система народного образования не удовлетворяла социальному и экономическому развитию страны. По вопросу о среднем образовании велась длительная дискуссия между сторонниками реального и классического направлений. «Положение о начальных народных училищах» от 14 июня 1864 г. ввело, кроме государственных, земские и воскресные училища. Устав гимназий и прогимназий, утвержденный 19 ноября 1864 г., разделил средние учебные заведения – гимназии – на классические и реальные с 7-летним сроком обучения. 18 июня 1863 г. был утвержден новый устав для университетов. Восстанавливалось университетское самоуправление. После 1881 г. в сфере просвещения снова произошли изменения. А печально известный циркуляр Министерства народного просвещения от 5 июня 1887 г. («о кухаркиных детях») ввел ограничение на прием в гимназии.
Вторая половина XIX в. стала периодом новых выдающихся открытий русской науки.
И. М. Сеченов (1829–1905) заложил основы отечественной физиологии. И. И. Мечников (1845–1916) основал школу микробиологии и сравнительной патологии. К. А. Тимирязев (1843–1920), исследуя процесс фотосинтеза, положил начало русской школе физиологии растений.
60-70-е гг. XIX в. называют золотым веком русской химии. Величайшим открытием этого времени стал периодический закон химических элементов (1869 г.), открытый Д. И. Менделеевым (1834–1907) и зафиксированный им в виде таблицы. Разработал фундаментальную теорию химического строения А. М. Бутлеров (1828–1886).
Мировую славу русским ученым принесли открытия в области техники. Это изобретения П. Н. Яблочкова (1847–1894) – дуговая лампа и разработанная им сис-тема электрического освещения; А. Н. Лодыгина (1847–1923) – электрическая лампа накаливания; А. Ф. Можайского (1825–1890) – первый в мире запатентованный самолет (1881 г.). Открытием мирового значения было изобретение радиотелеграфа А. С. Поповым (1859–1905).
В области исторической науки активно работали С. М. Соловьев (1820–1879) и его ученик В. О. Ключевский (1841–1911).