Одновременно с основанием флота, Петр I деятельно принялся за приготовление для морской службы офицеров и нижних чинов. Для скорейшего обучения взрослые молодые люди отправлялись в иностранные государства, имеющие флот, а дети и юноши получали теоретическое морское образование в школе, основанной для этой цели в Москве. Первыми русскими, изучавшими морское дело за границей, были сам Петр и отправившиеся с ним волонтеры, стольники и находившиеся при каждом из стольников солдаты. С этого времени и до 1714 года более двухсот молодых людей обучалось в иностранных государствах разным морским специальностям, работая на верфях и в адмиралтействах или плавая в море на военных судах. В ученье посылали сначала в Голландию и Англию, впоследствии в Венецию, Францию и даже Испанию. Молодых людей, находящихся за границей, называли «навигаторами», а отправляемые с 1716 года получили официальное звание «гардемарин». В числе навигаторов и гардемарин – дети знатных и богатых родителей содержались на свой счет, бедные же дворяне и разночинцы получали весьма малое казенное жалованье. Из лиц, обучавшихся за границей, впоследствии вышло несколько хороших морских офицеров, принесших флоту большую пользу, как например Н. Ф. Головин, Зотов, Соймонов, Мордвинов, Калмыков и др. Кроме молодых людей, приготовлявшихся за границей для занятия офицерских должностей, были примеры, что Петр посылал для обучения в иностранные государства и простых матросов.

Для образования моряков в России в 1701 году основана была в Москве на Сухаревой башне «Школа математических и навигацких наук», в которую принимали детей дворян, духовных и других сословий, кроме податных. В старших классах школы учил преимущественно морским наукам вызванный из Англии профессор Фарварсон, помощниками которого были два учителя, также англичане. В младших же классах преподавал Леонтий Магницкий, сведущий и усердный учитель, издавший, под именем «арифметики», целую математическую энциклопедию.

Курс школы состоял из арифметики, геометрии, тригонометрии плоской и сферической, навигации и морской астрономии. Но так как большая часть поступающих не знала грамоте, то для предварительного подготовления их при школе было два отделения, называвшиеся «русскою» и «цифирною» школами. В первой учили читать и писать, а во второй преподавали начала арифметики. Определенного времени для прохождения курса не было назначено; науки проходились последовательно, одна после другой: выучившего арифметику переводили в класс геометрии и так далее, до окончания полного курса. Число учеников школы, постоянно увеличивающееся, в 1711 году было определено в 500 человек.

Так как эта школа в первые годы своего существования была единственным светским учебным заведением в России, то ученики ее рассылались всюду, куда требовались сведущие люди. Таким образом, из нее вышли наши первые моряки, гидрографы, известные под именем «геодезистов», архитекторы, инженеры, артиллеристы, учители, фельдшера и пр.

В 1716 году, при основании «Морской академии» в С. — Петербурге, в нее переведены были старшие классы навигацкой школы, а младшие оставлены в Москве, и в них положено преподавать только арифметику и геометрию. Для обучения геодезистов в академии учрежден был особый класс, все же прочие ученики или, по–тогдашнему, «школьники» готовились исключительно к морской службе и по окончании курса производились в гардемарины. Академия имела характер военно–учебного заведения: в ней, кроме наук, обучали фронтовой службе, начальствовали гвардейские офицеры и вообще введен был военный порядок. Директорами академии назначались люди образованные и известные, среди них граф Матвеев, Нарышкин и Скорняков—Писарев. Директор академии заведывал также московскою и всеми адмиралтейскими провинциальными школами, в которых учили русской грамоте, цифири и началам геометрии.

Для ознакомления жителей Петербурга с морем и для возбуждения в них привычки к морским поездкам Петр не дозволял строить через Неву мостов и на судах, назначенных для перевоза, а также и на частных шлюпках строго запретил употреблять весла в тех случаях, когда можно было итти под парусами. Кроме этого, важнейшим учреждениям и лицам в 1718 г. розданы были от казны небольшие парусные суда в вечное и потомственное владение с тем условием, чтобы владельцы содержали эти суда в постоянной исправности и являлись с ними в назначенное время на Неву для «экзерциций» или какого–нибудь морского торжества. Суда эти составляли так называемый «Невский или буерный флот», бывший под начальством Потемкина, прозванного поэтому «Невским адмиралом». Кроме практических плаваний по Неве и взморью, Невский флот обыкновенно принимал участие во всех морских праздниках. Для содержания в исправности Невского флота, а также для починки мелких придворных и частных коммерческих судов устроена была «Партикулярная верфь», состоявшая в ведении того же Потемкина. Верфь эта находилась на берегу Фонтанки. Впоследствии партикулярные верфи устраивались в Нижнем—Новгороде и некоторых других местах.

В ведении партикулярной верфи с 1723 года состояли охтенские плотничьи слободы, устроенные в 1721 году на месте бывшего Ниеншанца, с целью иметь при Петербургском адмиралтействе опытных плотников и хороших мастеровых. Собранные из разных губерний и помещенные в 500 построенных для них избах, охтяне обязаны были участвовать в адмиралтейских работах, за что были освобождены от всяких податей и получали заработную плату.

Всесторонняя заботливость Петра на пользу морского дела в России выразилась также в издании книг по главным морским специальностям и составлении карт принадлежащих России морей. При Петре напечатано около двадцати морских книг, большинство которых были учебники и книги, относящиеся к кораблевождению. Многие из них перед печатанием были просматриваемы им самим.

До Петра в России вместо географических карт употреблялись так называемые «географические чертежи», составленные по описаниям вроде «Книги большого чертежа». На таких чертежах, делавшихся в самом ограниченном числе экземпляров, по надписям можно было знать расстояние между известными городами; но о положении этих городов относительно стран света, а также о направлении рек, очертании берегов морей и т. п. нельзя было составить правильного понятия, потому что все это наносилось на «чертеж» без всяких определенных правил.

Суда русского флота при своих плаваниях руководствовались иностранными, преимущественно голландскими, морскими атласами, к которым впоследствии присоединились и карты, составленные по русским съемкам. Наши гидрографические работы шли почти одновременно с занятием морей, а иногда, как например на Каспийском море, морские съемки подготовляли завладение берегами. Таким образом, по русским съемкам на юге составлены были карты реки Дона, Азовского и Каспийского морей, а на севере – карты южного берега Финского залива и некоторых частей шхер. Кроме того, перепечатывались морские карты Балтийского и Белого морей с иностранных карт. В 1714 году издан на русском языке целый атлас Балтийского моря, перегравированный со шведского атласа Розенфельда, и к нему приложены частные карты трех проходов в финляндских шхерах, составленные по русским съемкам.