На заседании выступили швейцарский математик и механик Якоб Герман и немецкий физик, философ, математик Георг Бернгард Бильфингер. Оба ученых говорили об открытии Академии наук в России как о крупнейшем событии того времени в области науки и культуры. Императрица Екатерина I устроила академикам торжественный прием.
Открытию Академии предшествовала череда мероприятий, начавшихся с подписания императором Петром I 24 января (13-го по старому стилю) 1724 года в здании Сената "определения об Академии". 2 февраля (22 января по старому стилю) того же года им был утвержден проект положения об учреждении Академии наук и художеств и университете при ней (ныне Санкт-Петербургский государственный университет), составленный лейб-медиком царя Лаврентием Блюментростом. Через неделю после этого был опубликован сенатский указ "Об учреждении Академии и о назначении для содержания оной доходов таможенных и лицентных, собираемых с городов Нарвы, Дерпта, Пернова и Аренсбурга". Ежегодное содержание Академии составляло 24912 рублей. Государственное финансирование отличало ее от подобных учреждений Европы. Первым президентом Петербургской академии наук был назначен Лаврентий Блюментрост.
Поскольку ко времени открытия Академии в России не хватало ученых, достаточно подготовленных, чтобы быть академиками, штат первых академиков и адъюнктов (помощников, ассистентов) формировался, в основном, из иностранцев. В числе первых российских академиков были, например, величайшие математики Даниил Бернулли и Леонард Эйлер, астроном и географ Жан Делиль, физик Георг Крафт.
Однако довольно быстро ведущее место стали занимать уже отечественные ученые, воспитанные в самой Академии наук. Первым русским адъюнктом стал Василий Адодуров, первыми русскими профессорами - выдающийся ученый Михаил Ломоносов и поэт и филолог Василий Тредиаковский. Позже в академики выдвинулись натуралисты и путешественники Степан Крашенинников, Николай Озерецковский, Василий Зуев, математик Семен Котельников, химик Яков Захаров, астрономы Никита Попов, Степан Румовский, Петр Иноходцев, минералог и геолог Василий Севергин.
Изначально Академия делилась на три класса: математический, физический и гуманитарный. Математический включал кафедры теоретической математики, астрономии, географии и навигации, а также две кафедры механики, которой Петр I придавал большое значение. В физический класс входили кафедры теоретической и экспериментальной физики, анатомии, химии и ботаники. Гуманитарный класс состоял из кафедр красноречия и древностей, кафедры истории древней и новой и кафедры права, политики и этики. После основания Российской академии художеств вопросы искусства перешли в ее ведение. Академия наук полностью сосредоточила свое внимание на научно-исследовательской работе.
Перед Петербургской Академией наук изначально ставились не только теоретические, но и практические цели. Она должна была заниматься распространением полезных практических знаний. Именно поэтому при Академии также были открыты университет и гимназия.
Верховным руководителем Академии считался император, но при этом организация имела право выбирать себе пожизненного или ежегодно сменявшегося президента. Также Академия могла сама избирать своих членов.
При Академии были созданы кунсткамера, обсерватория, типография, гравировальная палата. Имелась собственная библиотека. Под эгидой Академии с 1728-го по 1917 год выходила газета "Санкт-Петербургские ведомости". А также издавался ежегодный сборник трудов на латинском языке "Комментарии Петербургской Академии", признанный одним из ведущих научных изданий Европы. Помимо этого, типографии Академии было поручено издавать всю литературу в стране, кроме церковной.
Особый род деятельности Академии наук составляли экспедиции. Во время них велись географические, геодезические, астрономические наблюдения, а также изучался растительный и животный мир, полезные ископаемые и этнография народов.
Петербургская Академия наук за свою трехвековую историю не раз меняла название. После Октябрьской революции до 1925 года она называлась Российской академией наук (РАН), и в ее состав входили три отделения: физико-математическое, исторических наук и филологии, русского языка и словесности. В 1925 году постановлением советского правительства Академия была признана "высшим всесоюзным ученым учреждением" и получила наименование Академия наук СССР (АН СССР). Так она называлась вплоть до ноября 1991 года, когда, согласно Указу президента РСФСР, вновь стала Российской академией наук (РАН).
В 1930-е годы активно создавались исследовательские базы и филиалы Академии в республиках, ряде краев и областей. На их основе впоследствии выросли республиканские академии наук. Важной датой в истории организации стало 25 апреля 1934 года. Тогда было издано постановление СНК СССР "О переводе Академии наук в Москву". Официально перевод руководящих академических структур и ряда ведущих институтов из Ленинграда в Москву произошел 1 июля 1934 года.
Академия наук СССР за выдающиеся заслуги в развитии советской науки и культуры, а также укреплении экономической и оборонной мощи страны была дважды награждена орденом Ленина (1969, 1974).
В июне 2013 года Минобрнауки РФ объявило о масштабной реформе РАН. К Академии присоединили Российскую академию медицинских наук и Российскую академию сельскохозяйственных наук.
Сегодня РАН включает в себя 13 отраслевых отделений по различным областям науки, четыре региональных отделения - на Дальнем Востоке, в Сибири, на Урале и в Санкт-Петербурге -, а также более десятка региональных научных центров.