Наиболее предприимчивым из братьев был Александр Григорьевич, имевший чин действительного статского советника. К концу XVIII века у него уже было семь заводов, составлявших вторую по мощности, после Нижне-Тагильской, Ревдинскую группу заводов Демидовых. В нее входили два доменных, два железных и три медных завода. В 1787 году он построил еще один завод – Малебский, один из последних заводов, основанных Демидовыми в XVIII веке. Пять заводов принадлежали младшему сыну Григория, Петру, дослужившемуся до высокого чина тайного советника.

Династические линии обоих братьев не дали громких имен. Известно лишь, что к внуку младшего из братьев, полковнику Николаю Петровичу Демидову, в 1873 году перешел по линии жены княжеский титул, и ему разрешили именоваться «Демидовым, светлейшим князем Лопухиным». Но породнились с титулованной аристократией многие представители Демидовых еще задолго до этого. Павел Григорьевич, о котором речь пойдет ниже, не имел склонности к предпринимательскому делу и поступился своей частью в пользу братьев, однако в начале своего жизненного пути и он принял участие в семейном учредительстве заводов, основав в 1761 году Камбарский завод.

В течение XVIII века Демидовы активно участвовали в развитии горной промышленности России. Ими было основано не менее 55 заводов. Во многом благодаря Демидовым рудный Урал превращается в центр русской металлургии. Уже к 1750 году из действовавших в России 75 металлургических заводов на долю Урала приходилось 61 предприятие; ³/₄ выплавляемого чугуна и большую часть меди поставляла уральская металлургия. Во второй половине XVIII века Урал стал мировой кузницей, поставлявшей железо не только на русский, но и на европейский рынок. Уральское железо, мягкое в ковке, пользовалось устойчивым спросом европейских покупателей, и в середине столетия почти половина железа шла на экспорт. Львиную долю в этих поставках за рубеж давали демидовские заводы. Железо продавалось крупным иностранным конторам, находившимся в Петербурге. Вместе с тем к концу столетия энергия Демидовых по устроительству заводов постепенно ослабевает.

Для новых поколений Демидовых их уральские и сибирские заводы, их вотчины не являются уже главным центром интересов. Они лишь источник громадных доходов, позволяющих удовлетворять все растущие запросы их просвещенных владельцев, вкусивших неведомые им прежде плоды от европейского «древа познания». Культурные и просветительские устремления Демидовых, как и многих других представителей русской аристократии этого «галантного» века, все чаще обращаются к Западной Европе.

Наибольшую известность своей научной и филантропической деятельностью приобрел второй из сыновей Григория Акинфиевича – Павел Григорьевич Демидов (1738–1821). Он получил прекрасное образование, изучил несколько иностранных языков, играл на фортепиано и на скрипке. Свое обучение Демидов продолжил в Европе. Юный богач слушал лекции в Геттингенском университете, учился в знаменитой Горной академии во Фрейберге. Особое внимание он уделял естественным наукам и металлургии. После окончания обучения молодой Демидов предпринял длительное путешествие по Европе. Долгое общение с европейской цивилизацией облагородило его вкусы и внушило стремление быть полезным родине. По словам профессора Московского университета С. П. Шевырева, П. Г. Демидов «представлял зрелые плоды того просвещения, которое смело сеял преобразователь самодержавной рукою своею по лицу всей России».

Вернувшись после смерти отца в Россию, молодой выпускник европейских университетов решил полностью посвятить себя наукам. С целью более глубокого изучения природных богатств и состояния горнозаводского дела в России он отправился в новое путешествие, теперь уже по своей стране. Во время поездки Павел Григорьевич обращал внимание на рудники и горные заводы, посетил все екатеринбургские казенные и частные заводы, побывал в Туле, Шлиссельбурге и Ладоге. В этот период он состоял на государственной службе, и в 1762 году «за обширные познания в натуральной истории и минералогии» ему был пожалован императрицей чин советника Берг-коллегии, а при выходе в отставку – статского советника. За заслуги в изучении природных богатств России Вольное российское собрание 14 января 1772 года избрало Павла Григорьевича своим действительным членом. В том же году он вторично отправился за границу, побывал в Германии, Франции, Голландии и в 1773 году возвратился в Россию через Стокгольм. После возвращения он отошел от государственной службы и всю свою последующую жизнь посвятил «философскому уединению, рассматриванию природы и ученым созерцаниям». Ему принадлежит немало ценных наблюдений и открытий в области естествознания, по результатам которых он вел постоянную обширную переписку с ведущими учеными того времени, особенно с Карлом Линнеем.

Этот образованнейший человек своего времени был не только физиком и наблюдателем, но и философом, литератором, ценителем словесности, автором многих сочинений. Он страстно любил музыку, имел у себя в доме хорошие органы. Во время путешествий за границу и по России П. Г. Демидов приобрел редкие коллекции в области естественных наук, собрания медалей, монет, художественных редкостей, библиотеку, кабинет «натуральной истории». Особое внимание он уделял подбору редких книг, рукописей на латинском, французском, немецком, русском языках.

При учреждении в начале правления Александра I министерств, в том числе и Министерства народного просвещения, П. Г. Демидов одним из первых откликнулся на прозвучавший 24 января 1803 года призыв правительства содействовать благу народного образования пожертвованиями. В марте того же года Павел Григорьевич отправляет с учителем Московского главного народного училища П. М. Дружининым письмо министру просвещения графу П. В. Завадскому, в котором сообщает о своем решении отдать принадлежавшую ему романовскую вотчину с 1330 душами мужского пола «в пользу назначенной к открытию ярославской гимназии». Изложив в письме свои предложения, Демидов уполномочил Дружинина вести переговоры с министром и об открытии в Ярославле университета. В случае успеха переговоров Демидов обещал пожертвовать еще угличские деревни с 2240 душами и 100 тыс. рублей. В дальнейшем он, согласно указанию графа Завадского, несколько изменил свой первоначальный план и ходатайствовал лишь о том, чтобы «назначенную в Ярославле гимназию возвысить в такое училище, которое имело бы одинаковую степень с университетами и все преимущества оных, заведя в нем класс наук университетских». В прошении он пишет, что с давних лет помышлял «уделить часть от избытков имущества своего на какое-нибудь человеколюбивое заведение, а любя науки и почитая просвещение первым основанием благосостояния государства», всегда желал «споспешествовать распространению оных».

Александр I, желая показать, как высоко он ставит поступок Демидова, повелел: «1. Выбить золотую медаль с изображением на одной стороне лица Демидова, а на другой представить приличную надпись, означающую его действие. И таковую медаль, как залог общей признательности, вручить ему, Демидову, в Москве, в общем Правительствующего Сената собрании. 2. Предать тиснению прилагаемое при сем прошение, издать оное во всенародное известие, дабы добродетель, достойная почтительного внимания, явлена была перед лицом отечества. 3. Привести в исполнение все распоряжения, самим благотворителем учиненные в точной сообразности с его волею…»

В общей сложности правнук основателя рода пожертвовал на содержание высшего училища в Ярославле 3578 душ крепостных крестьян. Сначала эти крестьяне платили небольшой оброк, но с расширением учебного заведения оброк был повышен с 10 до 14 рублей с души. Кроме этой своеобразной формы меценатства, Павел Демидов внес в кредитные учреждения для той же цели «наличный капитал в 300 тыс. рублей» (по другим сведениям – 100 тыс.) «для приращения процентами», а особо 20 тыс. рублей «на распространение училища». По утвержденному 28 января 1805 года уставу «высших наук училище», названное «Демидовским училищем», занимало среднюю ступень между гимназией и университетом и находилось в ведении Московского университета. Открылось оно 25 апреля 1809 года.