При осуществлении своих реформаторских замыслов царь пользовался, прежде всего, примером немецкого раннего просвещения, которое должно было стать господствующим идейным направлением в течение всего 18 века. При этом речь шла, в частности, о немецком рационализме Лейбница и Вольфа, который в огромной степени влиял на деятельность выдающихся русских ученых и писателей, таких, как Татищев, Ломоносов и Тредиаковский. Напротив, английский эмпиризм Локка и физика Ньютона практически не затронули Россию при Петре I. Немецкое влияние на русскую духовную жизнь дополнительно усиливалось влиянием протестантизма на православную церковь. Царь обращался к немецким ученым и другим специалистам в протестантских странах и приглашал их в свое государство. Одновременно он привлекал осевших в России иностранцев из западных стран к реализации своих реформаторских планов.
Петр I обнаруживал большой интерес к раннему пиетизму Августа Германа Франке. Русского правителя и его сотрудников привлекали, прежде всего, имеющий практическую направленность прагматизм Франке и его кружка, его воспитанников и последователей в Галле, их стремление к знаниям и радость от знаний, очень уважительное отношение к воспитанию, социальному обеспечению и профессиональной деятельности. Основанное на христианстве идейное направление, представленное ранним пиетизмом, развивавшимся в Галле, тесно соприкасалось с учениями, исходившими из Киевской духовной академии, распространению которых энергично способствовал царь. Русский монарх рано распознал родство пиетизма с немецким ранним просвещением. Аналогично последнему, пиетизм, несмотря на его противоположность рационалистическому, главному, течению просвещения, олицетворял собой идейное и культурное движение с затрагивающими все общество тенденциями к эмансипации и представлениями о братстве всего человечества и граждан всего мира. В своем стремлении использовать ведущие идеи, исходившие из основанного в 1694 г. университета в Галле и созданных двумя годами позже институтов Франке, для развития наук, образования и обучения в России, царь зашел так далеко, что хотел основать в своем государстве научные и образовательные учреждения по образцу Галле с педагогами-просветителями и пиетистами. Он сам во время своего первого зарубежного путешествия в 1698 г. посетил Галле. С 1716 г. просветитель из Галле Христиан Вольф, преемник Лейбница, был заочным советником Петра. Лаурентиус Блументрост младший, ученик Вольфа и медика из Галле Фридриха Хоффмана, стал лейб-медиком царя и правой рукой Петра I в научных вопросах.
Петр I видел в немецком раннем просвещении и пиетизме ведущие идеи русского раннего просвещения, олицетворявшегося в значительной мере им самим и его сотрудниками, которое Эдуард Винтер назвал также «Петровским просвещением». То, какое значение в развитии современного общества царь придавал воспитанию, преподаванию и обучению, становится ясно из его многочисленных указов, вызвавших к жизни школы самых разных типов. Речь шла преимущественно об артиллерийских, навигаторских, инженерных и горных школах, а также о медицинских и технических учебных заведениях. Этим учреждениям Петр отдавал преимущество перед начальными школами и высшими учебными заведениями типа западных гимназий, университетов и академий. Исключение составила открытая в 1701 г. в Москве школа иностранных языков под руководством ливонского пастора Эрнста Глюка, из которой к 1703 г. развилась первая академическая гимназия в России. Главная цель учреждения состояла в том, чтобы знакомить с науками дворянских недорослей. Глюк, родившийся в Веттине, недалеко от Галле, поддерживал связи с Августом Германом Франке, от которого он старался получать педагогов для своей школы. Вторым исключительным случаем в школьной политике стала попытка указом от 1714 г. вызвать к жизни так называемые цифирные школы. Это были своего рода математические начальные учебные заведения. Однако осуществлению проекта цифирных школ мешало, прежде всего, отсутствие материальных условий. К этому добавилось сопротивление, которое оказывало дворянство введению обязательного общего образования в России.
В феврале 1716 г. Петр предпринял самое продолжительное и самое значительное в культурно-историческом отношении путешествие на Запад, во время которого он посетил и Париж. Ставшая последней, большая зарубежная поездка русского монарха, продлившаяся до 1717 г., значительно расширила его духовный горизонт. Культурные и научные потребности русского царя теперь были отодвинуты на задний план интересами практической политики и дипломатии царской империи, урегулирование которых Петр на время своих зарубежных поездок в значительной степени предоставлял своим сотрудникам и советникам.
Благодаря импульсам, которые получал царь в письмах Лейбница или беседах с ним, и советам Вольфа, передаваемым русскому монарху через посредников, петровский проект основания и в России академии наук значительно продвинулся вперед. Теперь в его планы вошли и рекомендации Парижской академии, в члены которой он был принят. Так, русскому монарху удалось в конце января 1724 г. издать указ об учреждении академии. Однако Петру не суждено было увидеть свою академию. Но его преемница, императрица Екатерина I, в декабре 1725 г. в присутствии уже избранных членов академии торжественно открыла Петербургскую академию наук.
В тесной связи с основанием академии находились осуществлявшиеся по приказу Петра разведывательные и изыскательские работы в его огромном государстве, такие, как царские экспедиции, пути которых вели в Сибирь, в юго-восточные области России и на Дальний Восток. Об этом красноречиво свидетельствуют такие имена, как Готтлиб Мессершмидт и Витус Беринг. Посылавшиеся по распоряжению Петра исследовательские экспедиции давали важные импульсы развитию русской науки и способствовали экономическому и культурному развитию государства.
С учреждением образовательных и научных заведений, а также деятельностью исследовательских экспедиций были связаны усилия Петра по развитию книгопечатания, с которым в России дело все еще обстояло плохо. Без работающих типографий нечего было и думать об издании газет и журналов, а также о достаточном количестве учебников и научных трудов. При этом необходимо было создать наряду с громоздким церковно-славянским алфавитом русский светский алфавит, «гражданский» шрифт, который был введен монархом в 1710 г. Уже в начале января 1703 г. появилась первая русская газета «Ведомости». Монарх настаивал на том, чтобы писатели, типографы и переводчики издавали книги не только на русском языке, но и на других языках. Он также приказал опубликовать «Историю России», что, правда, не совсем удалось.
С реформами Петра были связаны также новые тенденции, проявившиеся в русской литературе и поэзии. В театре, который вновь возник в Москве, царь видел не только место развлечения и поучения, но также возможность пропагандировать свои реформаторские стремления. С переселением царской семьи и государственной администрации в Санкт-Петербург в 1709 г. театр обрел в городе на Неве новое поле деятельности. Со всем этим было связано новое понимание искусства. Вдохновленный иностранными примерами, монарх приказал возводить большие сооружения новых архитектурных форм и неизвестных до тех пор масштабов, а также закладывать улицы, парки и сады. Впервые в России с 1703 г. на основе точных чертежей строился современный город, Санкт-Петербург. К архитекторам, работавшим при Петре, относились Иван Зарудный, Доменико Треззини, Андреас Шлютер, Николаус Фридрих Хербель, Иоганн Фридрих Браунштайн, Жан-Батист Леблон и другие. От Санкт-Петербурга, «Северной Венеции», нового духовно-культурного центра империи, исходили импульсы, важные для русского исторического, языкового и литературного сознания. В тесной взаимосвязи с архитектурой развивались графика, живопись и пластика. Петр пригласил в Россию нескольких иностранных граверов по меди и художников, среди них голландцев Адриаана Шоонебекка и Питера Пикердта. Среди русских художников стали известными граверами по меди Алексей Зубов и Иван Адольский старший, а портретистами — Иван Никитин и Андрей Матвеев. Скульптором-монументалистом был итальянец Бартоломео Карло Растрелли, отец знаменитого архитектора Бартоломео Франческо Растрелли.