К XVIII веку Россия превратилась в обширное многонациональное феодально-абсолютистское государство. В интересах роста производительных сил и укрепления обороноспособности страны дворянское правительство Петра I осуществило различные реформы в области культуры, науки и техники. Для развития педагогики и школы большое значение имели такие просветительные реформы, как введение гражданского алфавита и возникновение периодической прессы, в частности издание первой газеты «Ведомости», выпуск светской оригинальной и переводной литературы, учреждение Академии наук. Крупнейшим событием культурной жизни России было открытие первых светских государственных школ.

Школа математических и навигационных наук была открыта в Москве в 1701 году. Это было первое реальное училище в Европе. Другое, открытое в 1708 году в Галле (Германия) реальное учебное заведение, называвшееся «Математическое, механическое и экономическое реальное училище», было частным, имело мало учеников (12 человек) и просуществовало всего несколько лет.

Московская школа, функционировавшая в течение первой половины XVIII века, была государственной, в ней обучалось ежегодно не менее 200, а иногда до 500 учащихся.

В учебный план школы входили математика (арифметика, алгебра, геометрия, тригонометрия), астрономия, географические сведения и специальные науки: геодезия, мореплавание и другие светские науки. Являясь профессионально-техническим учебным заведением широкого профиля, школа выпускала специалистов разных профессий.

Сюда принимали учащихся, «добровольно хотящих, других же паче, со принуждением». В принудительном порядке зачислялись дворянские дети, не желавшие учиться вследствие косности, привычки к праздности, порождаемой у правящего сословия крепостным строем. Большое количество учащихся принадлежало к «низшим» сословиям (дети дьяков, подьячих, посадских и солдат), заинтересованным в получении образования и технической специальности.

Для работы в этой школе были приглашены из Англии профессор Форварсон и два преподавателя. Но в ней основным учителем был Леонтий Филиппович Магницкий (1669— 1739), образованный математик и прекрасный педагог, отдавший школе все свои силы и способности.

Были созданы учебные пособия, среди которых особо важную роль играла книга Л. Ф. Магницкого «Арифметика, сиречь наука числительная» (1703).

В 1715 году морские классы школы математических и навигационных наук были переведены в Петербург, где на их основе открылась Морская академия.

В школе не было установлено определенных сроков обучения. По мере усвоения одной науки учащиеся в индивидуальном порядке переходили к изучению другой и, таким образом, выпускались из нее в разное время в зависимости от личных успехов, а иногда по требованию различных ведомств.

По окончании этой школы ее воспитанники направлялись в разные отрасли хозяйства, управления, культуры и науки, а некоторые учителями открываемых училищ. Дворянские дети могли продолжать образование в Морской академии, в которую иногда попадали из «низшего чина» люди, отличившиеся в Московской школе своими способностями и усердием. Многие питомцы школы принимали самое активное участие в экспедициях, организуемых Академией наук для изучения России.

В период царствования Петра I были открыты артиллерийские школы в Петербурге, Москве и других крупных городах, навигацкие школы — в портовых городах, а также хирургическая, инженерная и «разноязычная» школы в Москве.

В начале XVIII века были созданы первые металлургические заводы по разработке уральской руды, которым нужны были специалисты горнорудного дела.

В 1721 году на Урале создается первая горнозаводская школа под руководством русского ученого и государственного деятеля В. Н. Татищева, который в то время управлял уральскими горными заводами. Позже при всех уральских государственных заводах были открыты арифметические школы, на некоторых—горнозаводские школы, в Екатеринбурге—Центральная школа, руководившая всеми арифметическими и горнозаводскими школами Урала. Эти школы умело сочетали общеобразовательную и специальную подготовку учащихся.

В начале XVIII века была сделана попытка создать государственные общеобразовательные школы. В 1714 году был разослан указ по всем церковным епархиям об открытии цифирных училищ для обучения грамоте, письму и арифметике, а также элементарным сведениям по алгебре, геометрии л тригонометрии. В 1718 году было открыто 42 цифирных училища, в них, так же как и в школе математических и навигацких наук, зачислялись не только добровольно, но и принудительно дети всех сословий, за исключением крепостных крестьян.