Нефть использовали для изготовления огненных ядер и стрел для осадных действий против вражеских крепостей
Поскольку из Казани поступали небольшие объёмы нефти, то Московское государство закупало её и за границей. В наказной грамоте царя Алексея Михайловича в 1663 году сказано: «иноземец Ивашка Иванов Гебдон среди венецианских товаров купил белой нефти 8 пудов». В книге Московской таможни есть записи о привозе в 1694 году нефти из Бакинского ханства в Москву, которые свидетельствуют, что нижегородец Иван Свешников «явил тулук нефти» весом «два с третью пуда», а его земляк Иван Шапошников – «пять сулей весом 3 пуда», и другие. Из Москвы нефть направлялась и в различные караульные остроги на границе страны.
Купцы закупали нефть в местной таре и на гребных плоскодонных суднах доставляли её в крупные русские города. Через Россию нефть поставлялась и в северные страны Западной Европы (особенно в Англию и Швецию), так как в то время этот торговый путь был безопаснее, нежели через Турцию.
Нефть применяли и в фейерверках. Так, в 1696 году в Москве, за Земляным городом и Сретенскими воротами, между Красносельской и Ямской слободами, была устроена потешная ракетная стрельба. Из архивных документов следует, что для этого среди других материалов было израсходовано около одной трети пуда нефти, купленной по цене 10 копеек за фунт.
По настоящему нефтяное дело в России начало развиваться при Петре I. В 1700 году был учрежден Приказ рудокопных дел, в ведении которого находились недра России.
Для Северной войны, для нужд армии нефть была нужна, а казанской добычи не хватало. В начале 1713 года Пётр I дал письменное указание генерал-адъютанту Павлу Ягужинскому (1683–1736) закупить не менее десяти вёдер нефти. Однако оказалось, что закупить нефть из Баку невозможно, торговля прервана с 1710 года, с начала русско-турецкой войны. Нашлись запасы у «торгового человека Сыромятной слободы» Ивана Фёдорова, так что закупили десять пудов нефти по 25 копеек за фунт вместо прежних 15 копеек.
В 1823 году братья Василий, Герасим и Макар Дубинины открыли нефтеперерабатывающий завод недалеко от села Акки-Юрт близ Моздока для переработки нефти, собираемой с близлежащего Вознесенского нефтяного месторождения. Три брата были крепостными графини Паниной, отпущенными помещицей под денежный оброк. Их установка для перегонки нефти была создана по подобию распространённой на севере России печи для производства скипидара.
Они подали описание с чертежом перегонного устройства и пояснениями. На заводе производили «светлую нефть». Из 40 вёдер нефти (примерно 492 л) получалось 16 вёдер (197 л) неочищенного керосинового дистиллята. Дистиллят поставляли в аптеки для медицинских целей – для освещения он не использовался, так как сильно коптил и неприятно пах.
В 1806 году Бакинское ханство вошло в состав Российской империи. Азербайджанские историки нашли в российских архивах документы, что в 1846 году на месторождении Биби-Эйбат близ Баку была пробурена нефтяная скважина. И она может считаться первой в мире, поскольку появилась за 13 лет до того, как в США началась промышленная добыча нефти.
Потом скважины были пробурены на Кубани в 1864 году, и в 1866 году одна из них дала нефтяной фонтан с дебитом более 190 т в сутки. Во второй половине XIX века нефтяные месторождения стали находить и в других частях страны.
В селе Ерино близ Подольска в 1859 году горный инженер Г. Д. Романовский впервые применил в бурении паровую машину. На окраине села Киевское в долине реки Кудако, в 42 километрах от Анапы, в конце августа 1864 году отставной уланский полковник А. Н. Новосильцев начал бурить первую в России нефтяную скважину. В 1866 году из скважины с глубины 55 м ударил фонтан нефти с первоначальным дебитом 12 тыс. пудов в сутки. Успех А. Н. Новосильцева побудил нефтепромышленников отказаться от сооружения нефтяных колодцев и перейти на разработку нефтяных месторождений методом бурения. В 1865 году начал бурить нефтяную скважину в Татарии на реке Шешлю бугульминский помещик Н. Малокиенко. В 1868 году промышленник М. К. Сидоров заложил на Ухте первую нефтяную скважину. В 1870 году действовали четыре скважины в Грузии.
Работы Д. И. Менделеева, который предлагал «обратить особое внимание на необходимость переработки бакинской нефти не только на керосин, но и на смазочные масла», сыграли в то время большую роль в исследовании нефти и технологии её переработки.
После прямой перегонки нефти выход керосина составлял чуть более 30 %, а оставшиеся «нефтяные отбросы» попросту сливались в море или сжигались. С этим не мог смириться талантливый изобретатель и предприниматель Виктор Рагозин. В начале 1870-х годов он начал опыты по разложению нефтяных остатков. Добившись успеха в дробной перегонке мазута под перегретым паром в лабораторных условиях, весной 1874 года Виктор Рагозин обратился с письмом к министру финансов Российской империи Михаилу Рейтерну, обосновав необходимость проведения опытов по получению смазочных масел в заводских условиях. Дело дошло до императора Александра II, и 6 ноября 1874 года появилось «Высочайшее повеление о производстве опытов на вновь устраиваемых фотогеновых заводах».