Особое значение для развития науки имели первые в истории полярные исследования с помощью ледокола, проведенные под руководством вице-адмирала С.О. Макарова во время плаваний «Ермака» в Северном Ледовитом океане в 1899 и 1901 гг. Эти экспедиции стали возможны не без поддержки министра финансов С.Ю. Витте и таких известных ученых как Ф.Ф. Врангель и Д.Н. Менделеев. Первым командиром ледокола был капитан 2-го ранга М.П. Васильев, старшим офицером — лейтенант К.Ф. Шульц. «Ермак» преодолевал сплошные льды толщиной свыше 4 м, но оказался слаб против торосистых нагромождений, особенно плотных в холодное лето 1901 г. Однако, С.О. Макаров остался убеждён в возможности достигнуть на ледоколе Северного полюса, что, как известно, и удалось атомному ледоколу «Арктика» в 1975 г.

Оправдались и многие идеи С.О. Макарова, высказанные им в докладе «О влиянии ледоколов на морские операции» (1899), в частности — о возможности быстрого межтеатрового маневра по Северному морскому пути. Адмиралом был сделан целый ряд научных сообщений по вопросам полярных исследований с помощью ледоколов. Эпизоды ледового плавания «Ермака» в 1899 г. фиксировались на кинопленку, а его научные результаты были опубликованы С.О. Макаровым в фундаментальном труде «Ермак» во льдах» (1901). Следует, однако, отметить, что в многолетней эпопее, связанной с ледоколом, С.О. Макаров далеко не всегда встречал поддержку генерал-адмирала и Императорского русского географического общества. В области артиллерийской техники примечательны работа подполковника В.А. Алексеева «Скорость стрельбы» (1903) и доклад генерал-майора А.Ф. Бринка о перспективах развития орудий (1902). В докладе А.Ф. Бринк обосновал предложение об увеличении длины стволов до 50 калибров и начальных скоростей до 915 м/сек.

В минном деле существенное значение приобрела разработка руководств по использованию радиостанций. Одним из первых таких документов были «Правила для производства телеграфирования беспроволочным телеграфом на судах эскадры Тихого океана», введённые приказом вице-адмирала Н.И. Скрыдлова в августе 1902 г.

В области судовых механических установок заслуживают внимания работы инженер-механика Д. А. Голова, который опубликовал в «Морском сборнике» и в ежегодниках «Военные флоты» ряд статей, посвященных развитию котлов, корабельных паровых машин и турбин.

В теории и практике кораблестроения сохраняла остроту проблема обеспечения непотопляемости. Не один раз возвращался к ней вице-адмирал С.О. Макаров, выступая в печати и устно с научными докладами, и подкрепляя выводы опытами с моделями в Опытовом бассейне. Наиболее существенным конструктивным недостатком кораблей он справедливо считал то обстоятельство, что при подводных пробоинах потеря остойчивости наступала гораздо ранее исчерпания запаса плавучести. Отношение МТК к предложениям С.О. Макарова строилась на защите ведомственных интересов и опиралось на авторитет Н.Е. Кутейникова. Главный инспектор кораблестроения упорно не соглашался на коренное изменение подходов к проектированию тем более, что за границей продолжали следовать традиционным принципам, а сам С.О. Макаров одновременно настаивал на бесполезности вертикальной брони.

Борьба адмирала против брони и больших броненосцев столь явно противоречила общим тенденциям развития кораблестроения, что невольно подрывала доверие к его идеям и предложениям в других областях. Однако в начале XX в. не без влияния С.О. Макарова непотопляемостью занялся заведующий Опытовом бассейном капитан А.Н. Крылов. В 1899 г. Крылов был удостоен золотой медали Английского общества корабельных инженеров и получил мировое признание за научные труды в области теории качки корабля. В 1901–1902 гг. он добился блестящих результатов в исследовании вибрации судов. Талантливый математик, А.Н. Крылов не только поддержал С.О. Макарова, публично выступив с логически стройной формулировкой принципов обеспечения живучести, но и внёс свой вклад в теорию. Так, он впервые предложил бороться с опасным креном корабля контрзатоплением отсеков и в октябре 1902 г. представил в МТК соответствующие расчёты и таблицы.

Логика А.Н. Крылова произвела должное впечатление на председателя МТК вице-адмирала Ф.В. Дубасова, с одобрения которого таблицы непотопляемости были переданы на корабли эскадры Тихого океана. Опыт первых месяцев войны подтвердил их актуальность и поставил под сомнение официальные предвоенные взгляды. 7 апреля 1904 г. на расширенном заседании МТК А.Н. Крылов выступил с докладом «О снабжении судов флота таблицами, показывающими влияние затопления отделений на крен, дифферент и остойчивость корабля и об общих мерах к обеспечению непотопляемости судов при повреждениях». ⁹⁰ Критика деятельности Н.Е. Кутейникова стоила А.Н. Крылову выговора, но таблицы получили распространение на кораблях флота. К сожалению, эффективно использовать их в борьбе за живучесть не удалось из-за неприспособленности корабельных систем. В числе наиболее значительных предвоенных военно-морских исторических трудов следует отметить такие как «Исторический очерк Морского инженерного училища. 1798–1898 гг.» А.И. Пароменского (1898), «Морской кадетский корпус. Краткий исторический очерк с иллюстрациями» А.С. Кроткова (1901), «Исторический обзор развития и деятельности Морского министерства за сто лет его существования» С.Ф. Огородникова (1902). Несмотря на их юбилейный характер, эти труды основывались на обобщении обширного фактического материала и отличались оригинальностью суждений по широкому кругу вопросов истории отечественного флота. Подготовкой к празднованию юбилея — 50-летия Севастопольской обороны 1854–1855 гг. — было вызвано и появление трудов «Синоп-Севастополь» (1898) Е.В. Богдановича, «История Крымской войны и обороны Севастополя» Н.Ф. Дубровина (1900), «Адмирал Павел Степанович Нахимов» П.И. Белавенца (1902) и альбома «Севастопольцы. Участники 11-месячной обороны Севастополя в 1854–1855 гг.» П.Ф. Рерберга (1903). Героическим страницам истории флота была посвящена книга М.А. Лялиной «Подвиги русских адмиралов» (1900). Своеобразным мостиком между прошлым и настоящим стал альбом «Русский военный флот, 1689–1905 гг.» (1905), иллюстрированный в том числе прекрасными фотографиями кораблей, выполненными капитаном

2-го ранга Н.Н. Апостоли. Открытки кораблей, выпущенные на основе его оригиналов, верно служили пропаганде российского маринизма и до сих пор остаются ценным историческим источником.

Опыт действий на море в испано-американской войне 1898 г. обобщался в работе капитана 2-го ранга А.А. Ливена «Американская экспедиция» (1899). В1898-1899 гг. Военно-морским отделом ГМШ были изданы обзоры развития и состояния ряда иностранных флотов под общим названием «Сборник военно-морских сведений об иностранных государствах». Среди них особенно актуальным являлся том, посвящённый японскому флоту и составленный по донесениям морского агента в Японии лейтенантом А.А. Струмилло. Лейтенант А.А. Струмилло с разрешения вице-адмирала П.П. Тыртова писал очерк современного состояния Российского флота, опубликованный в 1898 г. во всемирно известном британском ежегоднике Брассея. ⁹¹

Возросший интерес к Российскому флоту, занимавшему третье место в мире, показывало и внимание, которое уделил ему английский военно-морской эксперт и писатель Ф. Джейн, дважды посетивший Россию. Результатом явилось появление в Англии его труда под названием «Российский императорский флот, его прошлое, настоящие и будущее» (1904) — фактически первой систематизированной истории российского флота.

Талантливым исследователем военно-морской администрации проявил себя капитан 2-го ранга А.Г. Витте, который проследил эволюцию организации управления флотом в сравнении с иностранными флотами. Работа А.Г. Витте вышла в свет уже после гибели автора — флагманского интенданта штаба 2-й эскадры Тихого океана, разделившего судьбу экипажа броненосца «Бородино» в Цусимском сражении. ⁹²