1697年，彼得一世又做出一个惊人的决定，派遣一个由250人组成的庞大使团，前往西欧国家去取经。这个使团由列福尔特率领，他身边经常有一个名叫鲁尤特尔·米海伊洛夫的下士。人们都以为这个下士是个随从侍者，却没有想到他竟然是彼得一世本人。
俄罗斯使团乘坐的轮船首先到达瑞典，但瑞典人不欢迎他们到处参观，他们接着来到荷兰，受到了热烈欢迎。有一次，他们参观完一家造船厂后，彼得一世突然提出要留在这家船厂里做工。列福尔特大吃一惊，哪有一国之君在外国船厂里做工的道理，就对他极力劝阻，但彼得一世的决心谁也动摇不了，俄国使团只得向荷兰方面提出申请，满足了彼得一世的要求。不久，彼得一世又转到阿姆斯特丹的一家造船厂当学徒。
在此期间，他不仅掌握了造船的主要技术，还物色到了一些技术高超的工匠，许以高薪，让他们去俄国帮助造船。
1698年，俄罗斯使团访问英国伦敦，在这里彼得一世走访工厂、学校、博物馆、军火库，参观了牛津大学等高等学府，甚至还参加了英国议会举行的一届会议。一年半的时间过去后，彼得一世大开眼界，真是不虚此行。
彼得一世远途归来后，几位大臣前来问候，他突然操起手中的剪刀朝他们的胡子剪去。当时，俄国人以保留一部宽阔而密实的大胡子为荣，长胡子是那个时代俄国人自豪的标志，东正教甚至把胡子看作是“上帝赐予的饰物”。被剪掉胡子的大臣们号啕大哭，却不明白沙皇陛下为什么要这样做。原来，彼得一世认为，长长的胡子是俄罗斯落后的象征。接着他宣布：剪胡子是全体居民的义务，要想保留胡子就得交重税。官吏和贵族每年要缴60卢布，平民30卢布。
从剪胡子开始，彼得一世拉开了改革的帷幕。他下令剪短俄国人的传统长袍，推行欧洲的礼仪服饰；宣布废除旧历法，推行通用的公元历法；按照西欧的模式兴办学校，开设数学课程，设立海洋学校、炮兵学院、工程学院，并要求每个省设立两所技术学校；贵族子弟必须学会数学和一门外语，否则不得结婚，也不得保留贵族身份，对于不认真学习的贵族，可以判处流放。
为了给整个民族打开眼界，彼得一世在彼得堡附近兴建了俄罗斯第一家博物馆和图书馆。1719年，这家博物馆和图书馆正式开放，供大众自由参观。有人建议博物馆和图书馆像西方那样酌情收费，彼得一世没有同意，他说：“我要下令，不但允许一切人免费前来，而且如果有人带领同伴一起参观，我还要自己掏腰包在这些陈列室里请他们喝咖啡，饮伏特加。”彼得一世说到做到，据说这项开支每年高达400卢布，而作为一国之君的彼得一世本人一年的开支也不过1000卢布。
1725年12月，俄国科学院正式成立。
彼得亲自为科学院制定了预算，每年高达25000卢布。优厚的待遇召来了德国、荷兰等国的大批科学家，他们成为俄国科学院的第一批院士。从这时开始，对科学研究的重视就成了俄国的传统，并一直延续下来。