«зелейного» (порохового) дела умели изготовлять специальные добавки, улучшавшие качество изготовляемого ими взрывчатого вещества. При производстве зажигательных снарядов каменное ядро обмазывали горючим составом, в которое входили льняное масло, смола, селитра и сера. Для шумового эффекта в порох добавляли сернистую сурьму и сулему. При осаде врагами русских городов в минной войне известны случаи использования осажденными «смрадных» составов, в процессе горения которых образовывались удушающие газы. Помимо пороха, в таких случаях использовались сера, водка, селитра, смола и деготь.
Хорошие познания в области химии необходимы были при изготовлении всевозможных красителей, в том числе красок и чернил. Известны сотни рецептов приготовления лаков и красок, чернил и туши. Для улучшения качества получаемых составов в них добавлялись различные растительные и минеральные вещества. Так, в чернила для придания им вязкости добавляли желчь, мед и камедь, краски растирали с хлебным квасом и «карлуком» (рыбным клеем), часто добавляли в них яичный желток. Красную краску «киноварь», добывавшуюся ранее из растительного вещества «крутика», теперь получали путем растирания ртути с серой, получая таким образом имевший красный цвет сульфид ртути, или сернистую ртуть.
Опытным путем достижения бытовой химии внедрялись в производство продуктов питания, особенно получаемых путем брожения и возгонки, различных косметических средств (карминовых румян, свинцовых или ртутных белил, банного щелока и др.), кожевенное дубильное производство, солеварение и смолокурение.
Развитие геологии и минералогии напрямую связано было с ростом технического производства и горнорудным делом, а также потребностями казны в драгоценных металлах, других полезных ископаемых. В конце XV в. внимание правительства привлекает восточная окраина Московского государства — богатое минеральными запасами Приуралье. В летописях сохранилась запись об отправке в 1491 г. на реку Печору настоящей изыскательной экспедиции с четко поставленной задачей — искать серебряную и медную руду. И хотя месторождений серебра на Печере найти не удалось, но залежи медной руды, столь необходимой для литейного производства, были найдены.
Границы географического пространства, освоенного русскими путешественниками, паломниками, купцами значительно расширились. Сохранялись старые маршруты «хожений» — в Палестину, Египет, Грецию. К ним прибавились новые. Не по своей воле русские посольства во главе с самыми видными из князей отправляются в Каракорум — столицу далекой Монголии. Предприимчивые новгородцы и устюжане осваивают районы побережья не только хорошо известных теперь Белого и Баренцева морей, но и Карского моря. Охотничьи и промысловые ватаги неоднократно проникали за Каменный пояс (Уральские горы), доходя до реки Обь. Известно несколько военных походов русских воевод в Сибирскую землю. Первое упоминание в летописи о такой экспедиции относится еще к 1364 г.: «Той зимы с Югры новгородци при-ехаша, дети боярския и молодыи люди, и воеводы Александр Абакунович, Степан Ляпа, воевавше по Обе реки до моря, а другаа половина рати на верх Оби воеваша...» В конце XV в. походами в Сибирь ходили рать князя Ф.С. Курбского-Черного и И. Салтык-Травина (1483 — 1484), а пятнадцать лет спустя — лыжная рать князя С.Ф. Курбского и П. Ушатого (1499 - 1500), во время последней экспедиции, по некоторым сведениям, было составлено описание Уральских гор «от моря до моря».
Из «хожений» того времени самым выдающимся по продолжительности и длине маршрута было странствие тверского купца Афанасия Никитина (ум. 1472 г.). Отправившись в 1466 г. вниз по Волге с торговым караваном, следующим в Дербент и ограбленный по дороге татарами-ногаями, он на свой страх и риск отправился далее в Ширван (Северный Азербайджан), затем в Персию и Индию, а на обратном пути посетил африканский берег (Сомали), город Маскат в Аравии и Турцию. Длительное и опасное путешествие подорвало силы и здоровье путника. В 1472 г. «Смоленска не дошед» Афанасий Никитин умер. Его знаменитое «Хожение за три моря», зафиксировавшее беспримерный подвиг разоренного тверского купца, в 1475 г. было передано дьяком Василием Мамыревым летописцу, в переработанном виде включившему их в свой свод, дошедший до нас в двух изводах — Летописном 1518 г. (Львовская и Софийская II летописи) и Троицком изводе конца XVв. (Ермолинская летопись).
Образование Московского государства, в нелегкой борьбе с татарскими ханами завоевавшим и отстоявшим свою независимость, имело следствием налаживание дипломатических отношений с Турцией (первое посольство — 1496 г.), Молдавией, Ираном, итальянскими государствами, Литвой, Ливонским орденом, Швецией и, наконец, Англией (первое посольство — 1556 г.; отправилось в путь с английским капитаном Р. Ченслером).
В нашей литературе имеется свидетельство о том интересе, который испытывали русские люди к Великим географическим открытиям европейцев. Во второй четверти XVI в., вскоре после знаменитого плавания Ф. Магеллана московский посол в Риме Дмитрий Герасимов (Митя Малый) перевел на русский язык с латыни описание этого путешествия, составленное со слов уцелевших его участников Максимилианом Трансильваном, секретарем императора Карла V. Из бесед с Дмитрием Герасимовым итальянский автор Паоло Джовио (Павел Иовий) Новокомский почерпнул важные географические сведения о России, которые включил в свое сочинение «Книга о посольстве Василия, великого государя Московского, к папе Клименту VII». Именно в этом нашумевшем трактате утверждалось о возможности плавания по Северному Ледовитому океану к Китаю и Индии, что в итоге побудило английских капитанов искать этот морской путь, открыв дорогу к устью Северной Двины - на Русь.
В 1525 г. итальянский картограф Батиста Аньезе, со слов того же Дмитрия Герасимова, составил одну из первых карт Московии. Многие исследователи полагают, что в основу ее была положена карта, привезенная в Рим русским послом.
Большой интерес вызывает сохранившееся в тексте сочинения С. Герберштейна описание русской справочной книги «Дорожник» («Указатель пути в Печеру, Югру и к реке Оби»), в котором были даны и основные путевые маршруты, и расстояние в верстах от Москвы до Вологды и Холмогор, говорилось о Северной Двине, шестью устьями впадавшей в Белое море. Путешественник мог почерпнуть из этой книги сведения о Пустозерске, Уральских горах, народах и племенах Сибири, флоре и фауне этого края. Видел Герберштейн и русскую лоцию «Плавание по Ледовитому морю», дававшую описание корабельного пути из Белого моря в Копенгаген вокруг Скандинавии. Существует предположение, что карта, опубликованная в сочинении Герберштейна, также была составлена по русским образцам, настолько точно определены в ней очертания озер Новгородской земли, а также протекающих здесь рек. Бытование на Руси подобных карт — «чертежей» уже доказано наукой. Картографические работы в Московском государстве достигли большого размаха, при котором только и возможно было составление в 1552 г. повелением Ивана IV несохранившегося чертежа всего Московского государства, о чем писал еще В.Н. Татищев.
В 1542—1555 гг. была изготовлена карта, авторами которой стали беглый московский окольничий Иван Васильевич Ляцкий (в 1534 г. вместе с князем С.Ф. Бельским «отъехавший» в Литву) и польский художник Антоний Вид. Карта была гравирована на 6 листах и по московскому обычаю, заимствованному у итальянцев, ориентирована на юго-восток (дельта Волги и Крым в такой проекции помешались в верхней части изображения). На карте Ляцкого и Вида сделано было специальное обозначение масштаба («в верстах и милях»).
Древнейшей сохранившейся собственно русской картой является «Чертеж земли по реке Солонице», хранящийся в Отделе рукописей Российской государственной библиотеки. Составлен он был около 1530 г. На карте запечатлен участок правобережья реки Волги около Костромы. На обороте «чертежа» сделана пояснительная запись о покупке обозначенного на нем участка земли Троице-Сергиевым монастырем (ОР РГБ. Ф.303. № 518. Л. 417 об.). Первое же упоминание о картографических работах для межевых целей относится к 1483 г., когда отводилась земля Сне-тожскому монастырю.
Что получало отображение на русских картах-чертежах? Наличие растительности, населенных пунктов, пустошей, оборонительных сооружений, указание их принадлежности, приведение прежних и новых названий. В XVI - XVII вв. отечественная картография сохраняет самобытность своей графики, тесно связанной с иконописными традициями, свободное владение разными масштабными уровнями. Как отмечают специалисты, некоторые виды русских географических чертежей, прежде всего отображающих хозяйственную деятельность населения, не имели аналогов в мировой культуре того времени. Давно уже отмечено существование интересных изображений картографического характера на книжных миниатюрах и лицевых летописях той эпохи. К XVI в. относятся несколько иконописных карт, в том числе икона «Видение пономаря Тарасия» (ок. 1530 г.), самая древняя из имеющихся. Икона Псково-Покровской Богоматери концаXVI в., с изображением стен Псковского кремля, реки Великой и Мирожского монастыря исчезла в годы Второй мировой войны, но в каталоге Мюнхенской выставки 1969 г. была приведена ее черно-белая фотокопия, с пометой о принадлежности «частному лицу в ФРГ».
Знания в области биологии оставались на уровне предшествующей исторической эпохи. Об этом свидетельствует широкое распространение переводного греческого сборника «Физиолог», возникшего в Александрии еще во II — III вв. Примечательно, что вXV- XVI вв. славянские переводы «Физиолога» продолжают распространяться только в русских списках. Это был сборник сведений о действительных и вымышленных свойствах реальных и легендарных животных, камней и деревьев. Каждая статья (обычно их около 50) двучастна — в первой содержится описание живого существа, его повадок, во второй — символико-аллегорическое толкование их в духе христианской традиции. «Физиолог» или некоторые его статьи были известны еще в Киевской Руси — об этом свидетельствует описание горлицы в «Поучении» Владимира Мономаха.