У другій половині XIX ст. продовжувала розвиватися вища освіта. Вищими навчальними закладами на українських землях були Львівський (1661 р., відновлений у 1784 р. після закриття в 1772 р.), Харківський (1805 р.), Київський (1834 р.), Новоросійський (Одеський) (1865 р.), Чернівецький (1875 р.) університети. У Російській імперії після відносної лібералізації в 60— 70-х рр. XIX ст., коли університети користувалися правом внутрішньої автономії, розпочався період обмеження їхніх прав. Становлення індустріального суспільства, розвиток промисловості обумовили появу вищих технічних навчальних закладів: політехнічних інститутів у Львові та Києві; двох ветеринарних вищих навчальних закладів у Харкові та Львові; інших вищих навчальних закладів — технологічного в Харкові, сільськогосподарського в Одесі, гірничого в Катеринославі. І все ж таки, як і раніше, вищі навчальні заклади залишалися установами для вузького кола людей. Отже, у другій половині XIX ст. в системі освіти на українських землях відбулися позитивні зміни, зумовлені потребою часу в освічених спеціалістах. У роки революції 1905— 1907 рр. особливою активністю у справі запровадження курсів лекцій і занять з історії України, української мови та літератури відзначалися студенти Київського та Новоросійського університетів. Однак після поразки революції читання цих курсів влада заборонила. На початку XX ст. На початку ХХ ст. відбулися нові зрушення в поширенні освіти. Вищу освіту на західноукраїнських землях здобували в чотирьох вищих навчальних закладах — Львівському та Чернівецькому університетах, Академії ветеринарної медицини та Політехнічному інституті у Львові. У другій половині XIX ст. в Європі спостерігався розквіт природничих і точних наук: хімії, фізики, геології, ботаніки, біології, математики. Центрами наукових досліджень ставали університетські лабораторії. Університети на українських землях перетворилися на важливі наукові центри як Російської імперії, так і всієї Європи. Розвиток наук зумовлювали такі чинники: • розвиток промисловості після реформ 60—70-х рр. XIX ст., що потребував кваліфікованих спеціалістів і нових технологій; • загальноєвропейський прогрес у науці й техніці; • поширення й подальше панування філософії позитивізму, яка сприяла пошуку точних вимірів фізичних і суспільних явищ; • відсутність ідеологічного забарвлення в дослідженнях, а отже, — конфлікту із владою (хоч і не завжди). Протягом другої половини XIX ст. з’явилася низка видатних науковців світового рівня: вчений-етнограф М. Міклухо-Маклай, дослідження якого Океанії, Південно-Східної Азії, Австралії не втратили свого значення й дотепер; О. Волощак, який зробив вагомий внесок у розроблення ботанічної географії, дослідив рослинний світ Карпат; М. Умов — засновник київської школи теоретичної фізики; М. Бекетов — вчений-хімік, який, працюючи в Харківському університеті, першим у світі став викладати фізичну хімію; математик О. Ляпунов; ембріолог О. Ковалевський; І. Мечников і М. Гамалія, що були засновниками першої в Російській імперії та другої у світі бактеріологічної станції, а також започаткували успішне лікування таких страшних хвороб, як чума, холера, тиф, туберкульоз; М. Пильчиков, який зробив значний внесок у розвиток електротехніки, став основоположником нової дисципліни — ядерної фізики, та багато інших. Одним із видатних українських вчених того періоду був І. Пулюй, який виявив свої здібності в електромеханіці, а до того ж відіграв важливу роль в українському русі. І. Пулюй також брав участь у перекладі Святого Письма українською мовою. У другій половині XIX ст. помітне піднесення відбувалося в гуманітарних науках, особливо в історичній. Широке визнання мали праці М. Костомарова, який присвятив низку глибоких досліджень історії українських земель періоду Руїни та Гетьманщини. Копітку роботу над дослідженням історичних документів проводив В. Антонович, який саме тоді вивчав історію українського козацтва та гайдамацького руху. У 80—90-х рр. XIX ст. почалася активна дослідницька діяльність молодого покоління істориків — О. Єфименко, Д. Багалія, Д. Яворниць-кого, М. Грушевського. Завдяки їхнім пошукам було вироблено загальну схему української історії від найдавніших часів. У галузі дослідження історії української мови, літератури, фольклору плідно працював П. Житецький. Низку важливих праць із проблем мовознавства створив О. Потебня. На початку XX ст. прогрес у науці став ще більш відчутним. Українські вчені та винахідники досягли вагомих успіхів у розвитку природничих наук і техніки. У Київському та Харківському університетах існували традиційно сильні школи математиків і фізиків. Київську алгебраїчну школу заснував математик Д. Граве. Значний внесок у розвиток різних галузей математики зробили харківські вчені Д. Синцов, С. Бернштейн, В. Стеклов. Фізик Д. Рожанський став основоположником Харківської школи радіофізики. Важливими були досягнення українських біологів та медиків. Праці О. Країнського з мікробіології, В. Данилевського — з ендокринології, М. Трінклера — із хірургії, М. Ланге — із психології дістали світове визнання. Засновником Київської терапевтичної школи став М. Стражеско. Епідеміолог і мікробіолог Д. Заболотний першим у світовій практиці відкрив шляхи поширення чуми та запропонував ефективні засоби боротьби з нею. Першу карту геологічної побудови Донбасу, складену інженером Л. Лагутіним, у 1911 р. відзначили золотою медаллю на Всесвітній виставці.
Вихованці Київського товариства повітроплавання сконструювали перший у світі гідроплан (Д. Григорович), багатомоторний літак і вертоліт (І. Сікорський). Член товариства, військовий льотчик П. Нестеров на основі математичних розрахунків розробив теорію вищого пілотажу. У 1913 р. він уперше в історії авіації продемонстрував «мертву петлю». Видатний авіатор Л. Мацієвич першим у світі висунув ідею створення авіаносців. Успіхи в повітроплаванні сприяли розвитку авіаційної промисловості. Вагомих результатів було досягнуто в суспільних науках. М. Грушевський у Петербурзі видав одну з перших узагальнюючих популярних праць із вітчизняної історії «Нарис історії українського народу». На початку XX ст. вийшли перші книги його фундаментальної 10-томної «Історії України-Руси». Продовжувала плідно працювати перша на українських землях та в Росії жінка — доктор історичних наук О. Єфименко. Значний внесок у вивчення історії Слобідської України зробив Д. Багалій, Лівобережжя — В. Барвінський. У 1908 р. в Петербурзі було видано українською мовою доступну широкому колу читачів ілюстровану «Історію України-Руси» М. Аркаса. Велике значення для розвитку українського мовознавства та формування національної самосвідомості мали праці вітчизняних вчених-філологів. У 1907—1909 рр. було видано «Українську граматику» А. Кримського та чотиритомний «Словар української мови» Б. Грінченка, у якому автор вдало поєднав наддніпрянський і галицький діалекти української мови. Значними були досягнення в різних галузях наук В. Вернадського. Передусім він відомий як засновник вчення про біосферу і ноосферу. І. Пулюй удосконалив технологію виготовлення роз-жарювальних ниток для освітлювальних ламп, що дало змогу створити лампу, яка за технічними характеристиками перевершувала лампу Едісона; першим дослідив «холодне світло», що згодом дістало назву неонового. За його активною участю було запущено ряд електростанцій на постійному струмі в Австро-Угорщині, а у Празі — першу в Європі на змінному струмі. Він сконструював трубку для виявлення ікс-променів, із чого згодом скористався німецький вчений В. Рентген. Крім наукової роботи, І. Пулюй розгорнув широку громадсько-політичну діяльність: брав активну участь у роботі Наукового товариства ім. т. Шевченка, організував у Відні культурно-пропагандистське товариство «січ» для поширення правдивої інформації про українські землі, заснував молодіжний гурток для вивчення й популяризації української історії та літератури.
