Получив повеление царя отправить Двиною под Ригу пять и более мортир, Брюс пишет князю Ромодановскому, отказывавшему в безденежном отпуске бомб, гранат и железа из Сибирского приказа на Москве: «И о том как твое изволение: доносит ль о сем или нет царскому величеству? Я чаю, что не болно прилично будет. Того ради, прошу, изволь о сем ко мне отписать. А лутче б оное управить без докуки царскому величеству для того, что ево величество и без таких дел есть многое трудное управление».

Неудача компенсировалась взятием Митавы 4 сентября. Причем Петр I, осадив Митаву, 17 августа посылает повеление Брюсу, чтобы он погрузил на суда 18- и 8-фунтовые пушки «да бомб сверх перваго наряду послал бы тысячу как наискорее». Именно артиллерия, посланная Брюсом, решила исход этого сражения. После четырехдневной осады была проведена изнурительная для шведской крепости десятичасовая бомбардировка, после которой крепость капитулировала. А через десять дней сдался и Бауск. Победителям достались огромные трофеи, в десятки раз превосходящие потери при Гемау-эртгофе — 290 пушек, 23 мортиры и 35 гаубиц в Митаве и 46 пушек, две мортиры и восемь гаубиц в Бауске.

Из Вильно Я. В. Брюс направляется в Гродно, где планировалось разместить русскую армию на зимние квартиры. В Гродно прибыл король Август II и наградил русских генералов новоучрежденным орденом Белого Орла, высшей в то время наградой Польши. Среди награжденных оказался и Я. В. Брюс.

Размещение на зимних квартирах в Гродно предполагало осуществление там не только военной деятельности. Для Брюса, да и самого Петра, появляется возможность заняться исследовательской работой и ремеслом. Неслучайно 5 ноября Петр пишет в Москву Стрешневу письмо с просьбой выслать в Гродно токарный станок Я. В. Брюса. Сам же Брюс, занимавшийся усовершенствованием состава пороха, отправляет Шереметеву в Астрахань письмо, в котором излагается просьба о разведке залежей серы.

Б. П. Шереметев с частью русских войск был отправлен в Астрахань в июле 1705 года для подавления там восстания, начавшегося 30 июня.

Именно в Гродно Брюс добивается того, что артиллерийские полковники были сравнены в жалованье с высшими офицерами Преображенского и Семеновского полков. Кроме того, именно в Гродно Брюс впервые вводит в артиллерии измерение английскими фунтами и дюймами, вместо прежнего аршинами и вершками, а также артиллерийскую шкалу калибров, основанную на использовании английского фунта. Хотя фунтовые калибры были в ходу в русской артиллерии и до 1705 года.

Вопреки планам русского царя пребывание нашей армии на зимних квартирах в Гродно едва не завершилось трагедией. Зная о том, что крепость недостаточно приспособлена для обороны, Карл XII, пренебрегая сложившимися тогда законами военного искусства, начинает зимнюю кампанию, и в начале января 1706 года оказывается в непосредственной близости от Гродно. Шведский король пытается блокировать русскую армию в крепости, чтобы взять ее штурмом. Возникает опасность разгрома, тем более при подходе шведов к Гродно Август II, командовавший после 7 декабря объединенной союзнической армией, бежит из крепости 17 января в сопровождении 600 драбантов и четырех полков русских драгун, якобы для того, чтобы привести на помощь осажденным саксонские войска. По повелению царя выезжает из Гродно и Меншиков.

Таким образом, положение осажденных в Гродно становится критическим. В этой ситуации Петр I проявляет твердый характер, настаивая на немедленном выводе армии.

Для Брюса эпопея в Гродно стала тяжелейшим испытанием. Не раз он слышал упреки от командующего русскими войсками генерал-фельдмаршала Огильви в том, что «артиллерийская упряжь и прочие подвозные снаряды плохи». Кроме того, Петр I приказывает выходить армии из крепости и советует «полковых пушек взять с собою сколь возможно (в чем зело смотреть, чтобы не отяготиться: брать зело мало, а по нужде хотя и все покинуть); тяжелую же артиллерию и прочее, чего нельзя увезти, бросить в воду, невзирая ни на что: только бы людей спасти».

Когда же 24 марта армия, по настоянию и плану Петра, выходила из окружения, покидая Гродно, по приказу Огильви тяжелые лошади Преображенского полка были впряжены под пушки вместо никуда негодных артиллерийских лошадей, а затем «пушки и свинец и всякие припасы полковые артиллерные пометали в реку, а телеги пожгли».

Так создаваемая с огромным трудом русская артиллерия понесла при осаде Гродно огромный урон. Но наряду с неудачами было и немало успехов в развитии артиллерии.

По выходе из окружения Я. В. Брюс узнает о том, что уже к 1 февраля в Москве были отлиты по новым чертежам 100 мортирцов 6-фунтовых да 26 пушек трехфунтовых, и у них уже «почели оттирать прибыли и ставить на сверло, и к ним начали станки делать и колеса оковывать». Были сшиты и 460 пушкарских кафтанов, стоивших вместе с камзолами и штанами по 7 рублей 5 алтын и 20 января отправленных в Гродно дьяком Никитой Павловым. Стратегический план царя состоял в отступлении к Киеву. Брюс приехал в древнюю столицу Руси 8 мая 1706 года. Оказавшись в Киеве, он занимается составлением описи не только количества и качества необходимых к станочному делу досок, ступиц, косяков, осей, но и числа колесных ступиц с их мерою. Иными словами, Яков Вилимович предполагает совершенствование артиллерийской пушки и артиллерийского станка.

Даже находясь в гродненском лагере, он продолжал руководить Приказом артиллерии. К сожалению, многие письма Брюса не доходили до адресатов, так как курьеров перехватывали шведы. Иногда в Москву (или в Гродно) попадали лишь дубликаты или трипликаты корреспонденции.

В том же году на Якова Вилимовича была возложена еще одна обязанность, связанная с надзором за деятельностью Гражданской (Новой) типографии в Москве. Типография возникла в 1705 году по инициативе энергичного «купецкого человека» кадашевца В. О. Киприанова и должна была выпускать в свет книги только светского содержания. В указе от 30 мая 1705 года об ее учреждении говорилось, что наука в школах умножается, а книг учебных нет, и, таким образом, основной задачей типографии становился выпуск учебных пособий.

Она должна была печатать книги «докторские, математические и архитектонские и водам взводительные», а также «нотные».

Вместе с типографией создавалась и «библиотека», которая одновременно служила и книжной лавкой. В. О. Киприанов получил право торговли не только своими изданиями, но и продукцией Московской типографии (Печатного двора). Он также осуществлял надзор за частной книготорговлей, поскольку продажа печатных изданий без проверочного знака (герба) Киприанова запрещалась.

Как видим, задачи типографии по выпуску учебной литературы были тесно связаны с проблемами Артиллерийской и других школ. Вероятно, это и стало причиной того, что Петр I вверил попечение новым, наполовину частным предприятием своему высокообразованному сподвижнику Я. В. Брюсу.

21 августа 1706 года Я. В. Брюс в письме отдал распоряжение Н. П. Павлову: «В артиллерии записать Царского Величества Имянной указ, дабы ведать гражданскую Новую типографию, против того, как записал в Ратуше, всяким делам и строение мейстера Василья Киприянова и ево мастеровых и работных людей в Приказе артиллерии». Таким образом, с этого времени Гражданская типография находилась в ведении Я. В. Брюса.

В. О. Киприанов оказался ловким дельцом и вскоре понял, что на одной учебной литературе невозможно сделать состояние. Гораздо большим спросом в то время пользовались гравированные на меди карты, таблицы и чертежи.

И уже в скором времени Киприанов стал выпускать в свет гравированные «маппы» (карты) и чертежи. К сожалению, новомодная печатная продукция оставляла желать лучшего. «Ежели, да не ведаешь, как начертить глобус по художеству стереографической проекции, то надлежит тебе изучиться оному у аглинского учителя Андрея Фергисона или у кого из его учителей. А без того ведения не можно глобусу ни маппы на [пло]ском написать», — вынужден был поучать Брюс книгоиздателя.