По поручению Петра I Андрей Нартов отвозил изобретённые им станки за границу и обучал работе на них различных деятелей. Пётр I во время своей заграничной поездки в 1718—1720 гг., как свидетельствуют документы, рассказывал о русских металлообрабатывающих станках и знакомил многих с изделиями, изготовленными при помощи русских суппортов.

Следует иметь в виду, что в те годы в Россию приезжало очень много иностранцев, тщательно собиравших сведения о русской технике, бывавших в Петровской токарне и в академических мастерских, где работали нартовские станки.

Андрей Константинович Нартов занял почётное место в истории техники. Он воспитал много учеников, среди них Семён Матвеев, Александр Журковский и другие.

Петровская токарня, которой ведал Нартов, была в дальнейшем передана Академии наук и превращена в академические мастерские, которыми руководил М. В. Ломоносов и во главе которых после его смерти стоял И. П. Кулибин.

В 1720-х годах Нартов уже начал создавать замечательные машины для изготовления металлических деталей других машин. Так, в 1721 г. он построил станок для нарезания зубьев колёс.

На своих станках Андрей Константинович создавал красивые вазы, бокалы, светильники, настенные и настольные украшения, модные в то время. Незначительная часть их сохранилась в Эрмитаже, но большинство произведений токарно-прикладного искусства, созданных Нартовым, утрачено.

В эти годы Нартов приходит к мысли, что в России необходимо создать особую «Академию разных художеств». Проект этой Академии он представил Петру I в конце 1724 г.

Под «художествами» в те времена понимали все прикладные знания и искусства — механику, архитектуру, строительное дело, ваяние, живопись, гравирование; к «художествам» относились и ремёсла. Таким образом, по замыслу А. К. Нартова, Академия художеств должна была являться Академией технических знаний и готовить специалистов в этих областях.

Нартов предусмотрел, как именно должно происходить обучение, какие звания должны присуждаться (то есть систему государственной аттестации), каким должно быть помещение Академии, и т. д.

Пётр I лично рассмотрел проект и дополнил перечень специальностей, по которым должна идти подготовка специалистов. Он даже поручил разработать проект здания Академии художеств одному из известных архитекторов того времени. Однако смерть Петра I остановила реализацию этой идеи. Но хотя в целом проект был отложен, многие содержавшиеся в нём предложения воплощались в жизнь в виде создания при Академии наук различных технических и художественных «палат».

Позже, в 1737 и 1746 гг., Нартов вновь поставил перед Сенатом вопрос о создании Академии художеств. Однако никаких результатов это не принесло.

Андрей Константинович добился выдающихся успехов не только в области обработки металла резанием, но и во многих других отраслях. Он сыграл значительную роль в развитии техники монетного дела в России.

В 1724—1725 гг. Нартов был на вершине своей славы. Из рук царя он принял редкую награду — золотую медаль с изображением своего кумира. В 1724 г. после двух дочек у него наконец-то родился наследник — сын Степан, крещённый самим императором. И вдруг всё резко изменилось. В январе 1725 г. умер Пётр I.

В правление Екатерины I Александр Меншиков стал главной фигурой в государстве. «Личный токарь» Петра I знал слишком много о придворной жизни, чтобы у него не начались столкновения с Меншиковым, который никогда ничего не забывал.

Однажды, ещё при жизни Петра, у Нартова произошла стычка с Александром Меншиковым. Вот как об этом рассказывал Нартов:

«Некогда князь Меншиков, пришед к дверям токарной комнаты его величества, требовал, чтобы его туда впустили, но, увидя в том препятствие, начал шуметь. На сей шум вышел к нему Нартов и, удержав силою туда войти хотевшего князя Меншикова, объявил ему, что без особого приказа от государя никого впускать не велено, и потом двери тотчас запер. Такой неприятный отказ сего честолюбивого, тщеславного и гордого вельможу весьма рассердил, что он в запальчивости, оборотясь, с великим сердцем сказал: «Добро, Нартов, помни это». О сем происшествии и угрозах донесено было тогда же императору... Государь тотчас написал на токарном станке следующее и, отдав Нартову, промолвил: «Вот тебе оборона; прибей сие к дверям и на угрозы Меншикова не смотри». — «Кому не приказано, или кто не позван, да не входит сюда не токмо посторонний, но ниже служитель дома сего, дабы хотя сие место хозяин покойное имел».

Андрей Нартов навсегда покинул дворец. В 1726 г. он был направлен в Москву «на монетные дворы для переделу монеты двух миллионов». Московский монетный двор находился в то время в чрезвычайно запущенном состоянии. Назначенный директором Монетного двора А. Волков писал, что «непорядка и разорения монетных дворов изобразить никоим образом нельзя». Отсутствовало самое элементарное оборудование: «нет ни форм, во что плавить, ни мехов к кузницам».

Нартову пришлось налаживать технику монетного дела. Оказалось, что даже весы для взвешивания металла, применявшиеся в то время, непригодны, и ему пришлось создавать при участии Петра Крекшина новые весы. Он изобрёл и ввёл в производство оригинальные гуртильные станки (для насечки «гурта», то есть ребра монет) и другие монетные станки.

Затем Нартов отправился «по должности механического искусства на Сестрорецкие заводы для переделу в монету двадцати тысячей пудов красной меди». В Сестрорецке он создал и применил усовершенствованные токарные станки и другие машины. Возвратившись в Москву, Нартов продолжил усовершенствовать монетное производство и вместе с тем помогал И. Ф. и М. И. Моториным при изготовлении величайшей в мире отливки — Царь-колокола.

В Москве Андрей Нартов начал писать книгу, посвящённую механическому оборудованию монетного производства, — «К монетному делу книга, в которой имеет быть описание всем махинам и инструментам, с надписанием каждого звания махины и инструмента, и оным меры, и во что оные могут встать». Но рукопись этой книги до сих пор не найдена.

Работая на монетных дворах, Нартов обратил внимание на отсутствие точных единиц измерения веса, правильных весов и способов взвешивания. Для устранения этого он составил чертежи правильных «весов и гирь», изобрёл весы своей конструкции. В 1733 г. он выдвинул идею создания единого общегосударственного эталона веса и разработал систему для создания этого эталона. Как автор этой системы, он должен считаться основоположником русской метрологии.

В эти же годы Нартов создавал приборы и механизмы для учёных, о чём свидетельствует его доношение об изготовлении им в 1732 г. по просьбе Академии наук «махины для обсерватории».

В 1735 г. Нартов был вызван из Москвы в Петербург и назначен начальником академической механической мастерской, созданной им на основе переданной Академии Петровской токарни, — «Лаборатории механических дел».

Заботясь о том, чтобы начинания Петра I не были забыты, Нартов приступил к составлению книги, в которой хотел свести сведения о всех «механических и математических токарных дел махинах и инструментах», связанных с деятельностью Петра. Он послал своего ученика Михаила Семёнова в Москву, чтобы тот перевёз оттуда в академическую мастерскую «первейшие токарные махины и инструменты из Преображенского, где они стоят забвенно». А. К. Нартов много сил отдавал подготовке мастеров и механиков для мастерской, а также созданию новых металлообрабатывающих станков и других машин. Он изобрёл станок для нарезывания винтов, машину для вытягивания свинцовых листов, машину для подъёма на колокольню Царь- колокола, пожарно-заливную машину, станок для печатания ланд-карт и другие.

Однако после смерти Петра I Нартову пришлось терпеть притеснения со стороны иноземцев, пытавшихся монополизировать науку и технику в России. Особенно острой была борьба А. К. Нартова с всесильным Шумахером, захватившим Академию наук в свои руки. Последний надолго задерживал выплату денег Нартову, оставляя его фактически без средств к существованию. Как писал Нартов, он со своей семьёй был таким путём доведён до полного разорения, до «последнего убожества».