В 1865 г. к двум университетам Украины — Киевскому и Харьковскому — добавился еще один — Новороссийский (в Одессе). Общее количество студентов в них возросло с 1,2 тыс. в 1865 г. до более 4 тыс. в 1890-е годы. Ощутимые изменения произошли и в социальном составе студенчества: если в 1865 г. более 71 % составляли дети дворян, то к 1890-м годам свыше 60 % — дети священников, мещан и купечества. В 1878 г. доступ к университетскому образованию наконец получили женщины.
В последние десятилетия XIX в. в жизни университетов Украины, имевших довольно высокую репутацию, огромную роль играли не только академические, но и политические проблемы, нередко взаимно переплетавшиеся. Правительство, обеспокоенное тем, что университеты превращаются в настоящие питомники радикалов, в 1884 г. жестко ограничило их автономию, а студенческие акции протеста еще больше накалили ситуацию. После 1905 г. украинские студенты развернули кампанию за введение украиноведческих дисциплин на университетском уровне. К 1908 г. им удалось добиться некоторых успехов: в Одессе и Харькове стали читаться курсы украинского языка и истории. В то же время руководство Киевского университета, известное своей консервативностью, упорно отказывалось идти навстречу требованиям украинцев. Когда же империю охватила послереволюционная реакция, украинские курсы в Харькове и Одессе были ликвидированы.
Научные достижения. Интеллигенция Российской империи, вдохновленная, с одной стороны, блестящими научными открытиями начала XIX в., а с другой — отказавшаяся от эмоциональности романтизма и туманной метафизики идеализма, обратилась в конце столетия к позитивизму, обещавшему дать конкретные и достоверные данные о природе физических и социальных явлений. Развитие этого направления поощрялось самой системой организации вузовской науки, где основной упор делался на развитие практических, лабораторных исследований, объединявших силы преподавателей и студентов для разрешения научных проблем. Особенно наглядно это сказывалось в области естественных и точных наук — химии, физики, геологии, ботаники, биологии и математики. Еще одной причиной роста популярности этого цикла наук (в отличие от гуманитарных и социальных дисциплин) была их идеологическая нейтральность, что уберегало исследователей от конфликтов такого рода с правительством.
Некоторые ученые, работавшие в Украине в это время, достигли всероссийской и даже европейской известности. Это были основатель киевской школы теоретической физики Н. Умов; харьковский математик А. Ляпунов; Н. Бекетов — химик-новатор из Харьковского университета; эмбриолог А. Ковалевский, работами которого восхищался Чарлз Дарвин; И. Мечников, основавший в 1886 г. вместе с Н. Гамалеей в Одессе первую в империи микробиологическую лабораторию. Хотя среди ведущих ученых Украины и было несколько украинцев, все же непропорционально большую часть здесь составляли русские. В определенной степени это объясняется перевесом русских в университетских городах и их преимуществами в получении высшего образования.
Украинцы, правда, добились более значительных успехов в гуманитарных науках. Среди историков, изучавших прошлое Украины как самостоятельное целое, а не часть русской истории, наиболее известным был талантливый, энергичный и многосторонний ученый Володимир Антонович; одним из многих его прославленных учеников был Михайло Грушевский. Среди других известных историков Украины следует назвать Олександра Лазаревского, Александру Ефименко (русскую по происхождению) и Дмитра Багалия. Даже такие русские историки в Украине, как Геннадий Карпов и Михаил Владимирский-Буданов, уделяли много внимания истории земли, на которой они жили, хотя (как и следовало ожидать) их интерпретации резко отличались от подходов их украинских коллег. К выдающимся украинским ученым в других сферах знания относятся специалист в области права Олександр Кистякивский, экономисты Николай Бунге и Михаил Туган-Барановский, востоковед Агатангел Крымский и лингвист Олександр Потебня.