В 1876 году, когда единственным ценившимся нефтепродуктом был керосин, используемый только для освещения, Д.И.Менделеев писал: «Мне рисуется в будущем нефтяной двигатель, размерами и чуть- чуть не ценою немного превышающий керосиновую лампу... он родит движение, когда нужно...», писал о выгодности и удобстве двигателя, под поршнем которого взрывается смесь воздуха и летучих частей нефти, то есть бензина.
Пристальное внимание его, как учёного, сосредотачивается на нефти, и ещё в 1863 году Д.И.Менделеев начинает исследования бакинской нефти, даёт ценные рекомендации как по её переработке, так и транспортировке, по мнению Менделеева, перекачка нефти и керосина по трубопроводам и перевозка по воде в наливных судах должны были резко сократить транспортные расходы. Существовавшая в то время в России система «откупного содержания», когда нефтяные участки отдавались на откуп на четыре года, приводила к варварскому использованию месторождений без установок дорогостоящего оборудования и внедрения технических новинок.
Когда в 1866 году Д.И.Менделеев читал публичную лекцию по нефтяному делу, он настаивал на двух мерах - на строительстве нефтеперерабатывающих заводов в центральной части России и на отмене системы откупов.
В 1876 году он выезжает в США для знакомства с нефтяным делом, результатом этой поездки стала книга «Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвания и на Кавказе»
(1877 год).
Под давлением Русского технического общества, которое поддержало все выводы Д.И.Менделеева по итогам американской поездки, система откупов была отменена, а к 1891 году при организации перевозок нефти в соответствии с рекомендациями Д.И.Менделеева стоимость перевозок упала почти в три раза.
В 1880 году Д.И.Менделеев командируется на Кавказ, к этому времени у него складывается своя гипотеза образования нефти, которая была опубликована в материалах Венского геологического института.
В этом же году имела место публичное (отражённое в печати) столкновение Д.И.Менделеева с Людвигом Нобелем - владельцем механического завода в Петербурге и главой нефтяного «Товарищества Бр.Нобель» (братом изобретателя динамита Альфреда Нобеля, который также был пайщиком «Товарищества») — крупнейшего производителя керосина. В этом производстве бензин и тяжёлые остатки считались бесполезными отходами и уничтожались.
И вот эти-то бросовые остатки Д.И.Менделеев предлагал превращать в масла, которые в три-четыре раза были дороже, чем керосин. Это могло нанести удар по нефтяной империи Нобелей, так как её российские конкуренты могли бы тогда успешно с ней соперничать, при гораздо меньших затратах.
Во время этой полемики Д.И.Менделеева поддержал русский промышленник В.И.Рогозин, который в соответствии с рекомендациями учёного начал на построенном на Волге заводе полностью перерабатывать нефть, получая из неё кроме керосина смазочные масла хорошего качества.
Но вся эта история имеет и прямое отношение к современности, так как свидетельствует о том, что Нобелевская премия (её денежное содержание) оплачено было в своё время русской нефтью и трудом русских рабочих. И парадокс ещё состоит в том, что только в редчайших случаях лауреатами Нобелевской премии становились русские за бесспорные заслуги в какой-либо области, чаще присуждение этой премии русским (или «россиянам») носило чисто политический, антирусский или антисоветский характер.
В 1886 году Д.И.Менделеев отмечает два события - рождение близнецов и две поездки в Баку (куда он был командирован министром государственных имуществ) с дочерью Ольгой в сопровождении сначала двух французов, а потом и художника-передвижника Н.А.Ярошенко.
Его отчёт «Бакинское нефтяное дело» стал, по сути дела, последним его крупным исследованием по нефти, которой он интересовался и так много занимался в течение десяти лет.
Дмитрий Иванович Менделеев всегда служил образцом учёного, тесно связывающего свои открытия с их промышленными приложениями, в частности, он не отрывал свои научные интересы в области аэродинамики от задач воздухоплавания, всемерно поддерживал изобретателей. Так, им был представлен Русскому техническому обществу проект дирижабля, созданный К.Э.Циолковским.
Д.И.Менделеев стоит у истоков русской аэрогидродинамической школы, успехи которой в советское время привели к созданию самолётов, являющихся прообразом летательных аппаратов наступающего века (Конструкторского бюро им. П.О.Сухого), к успехам, которыми продолжает гордиться наша страна вопреки почти десятилетним попыткам полностью разрушить её передовую оборонную промышленность.
В 1868 году при Главном инженерном управлении Военного министерства была образована комиссия по воздухоплаванию во главе с крупным военным инженером генералом-адъютантом Э.И.Тотлебеном - руководителем инженерных работ при обороне Севастополя, при осаде Плевны, автором ряда трудов по военноинженерной технике.
В составе этой комиссии находился Д.И.Менделеев - в те годы уже доктор химии, профессор Петербургского университета, Петербургского практического технологического института, в 1876 году избранный членом-корреспондентом Академии наук.
Уже в это время Д.И.Менделеев обладал непререкаемым авторитетом в области воздухоплавания и, предлагая Менделееву рассмотреть проект летательного аппарата А.Ф.Можайского, Тотлебен писал ему: «Предмет этот вам более знаком, чем другому лицу, и вы в течение нескольких лет посвятили много трудов и времени для обследования этого вопроса».
В 1877 году комиссия, рассмотрев представленный проект, приняла решение финансировать работы Можайского
В 1882 году с большим трудом самолёт был построен, и весной 1883 года впервые в истории воздухоплавания аппарат тяжелее воздуха оторвался от земли, но произошла авария. Через 20 лет самолёт братьев Райт продержался в воздухе 3 секунды, и считается, что именно они открыли новую эру воздухоплавания.
В 1878 году Менделеев публикует работу «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании», в которой «не только даётся систематическое и критическое изложение существовавших к тому времени взглядов на сопротивление среды, но и приводятся оригинальные идеи Менделеева в этом направлении, в частности указывается на важное значение вязкости жидкости при определении сопротивления трения хорошо обтекаемого тела».
«Н.Е.Жуковский в докладе, сделанном 23 декабря 1907 года на Первом Менделеевском съезде, высоко оценил эту книгу, назвав её «капитальной монографией по сопротивлению жидкостей, которая и теперь может служить основным руководством для лиц, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием, баллистикой». Заслуживает быть отмеченным, что весь доход от продажи этой книги автор передал на поддержание развития русских исследований по воздухоплаванию» (Л.Г.Лойцянский, «Механика жидкости и газа»).
В соответствии с идеями Д.И.Менделеева в Петербурге был построен Морской опытовый бассейн, в котором испытуемая модель судна крепилась на державке и устанавливалась на подвижной тележке, двигающейся по специальным направляющим. В этом опытовом бассейне будущий академик А.Н.Крылов вместе с адмиралом С.О.Макаровым изучал проблемы непотопляемости судов.
Следует отметить, что опытовые бассейны такого типа широко применяются в экспериментальных исследованиях и в настоящее время в таких институтах, как Центральный научно-исследовательский институт в С.-Петербурге (ЦНИИ им. Ак. А.Н.Крылова), в крупнейшем Болгарском институте гидродинамики судна (БИГС), построенном с помощью специалистов ЦНИИ им. Ак. А.Н.Крылова, в других учебных и исследовательских институтах России, занимающихся гидродинамическими исследованиями.
Д.И.Менделеев предложил в своей работе «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании» для исследования аэродинамических свойств испытуемых моделей так называемый «весовой способ»,
