В 1748 г. была построена химическая лаборатория — первая в России научно-исследовательская и учебная лаборатория. Богатый событиями 1748 г. принес Ломоносову еще одну обязанность: в начале мая академическая канцелярия поручила ему проверку всех сообщений из-за рубежа, предназначенных для печатания в газете «Санкт-петербургские ведомости», положив тем самым начало журналистской деятельности Ломоносова. Но, пожалуй, самым важным событием этого года следует считать написанное 5 июля письмо Леонарду Эйлеру. В нем Ломоносов изложил свою теорию всемирного тяготения и первым в истории науки объединил в одной формулировке законы сохранения материи и движения.
В соответствии с утвержденным в 1747 г. Регламентом (уставом) Академия наук должна была проводить по меньшей мере два публичных заседания в год. Первое такое заседание было назначено на 1749 г., на котором должны были выступить Миллер с речью «О происхождении имени и народа российского» и Ломоносов с «Похвальным словом» Елизавете.
Как выяснилось почти накануне собрания, речь Миллера содержала высказывания, порочащие честь русского народа, против чего решительно выступил Ломоносов. Выступление Миллера было отменено, и вместо него докладчиком был назначен друг Ломоносова академик Г. В. Рихман. Миллер потребовал обсуждения возражений на свою речь, которое и происходило на 29 собраниях Академии. Суть разногласий заключалась в том, что, по утверждениям Миллера, русские обязаны своей государственностью пришельцам-скандинавам, только благодаря привнесенной ими культуре русские вышли из варварского состояния. Ломоносов и остальные академики с этим не могли согласиться, и заседания происходили очень бурно, дело доходило до оскорблений. По жалобе академиков, Миллера на год перевели из профессоров в адъюнкты.
Работа в химической лаборатории между тем шла своим чередом. Ломоносов начал опыты по изготовлению цветных стекол, нужных ему для экспериментального подтверждения создаваемой им теории света и цветов, разрабатывал рецептуру и испытывал заменители для красок, ввозимых из-за границы, продолжал оборудование лаборатории приборами и инструментами.
С августа 1751 г. в лаборатории начались занятия с направленными к Ломоносову студентами Академического университета В. Клементьевым, И. Братковским и И. Федоровским, которых он должен был обучать химии, и с Н. Поповским, обучающимся поэзии. Впоследствии к первым трем присоединился С. Румовский
В 1752–1754 г.г. Ломоносов прочитал в «учебной каморе» лаборатории впервые в мире курс «истинной физической химии», который он тщательно приготовил. В этом курсе Ломоносов вслед за Р. Бойлем попытался дать объяснение химическим процессам на основе разработанных им корпускулярных представлений и физических законов.
Блистательное выступление Ломоносова на публичном собрании Академии с «Похвальным словом» произвело впечатление на императрицу, которая в августе 1750 г. приняла его в Царском Селе, а полугодом позже пожаловала чином коллежского советника с жалованьем 1200 рублей в год. В России того времени, как писал известный русский историк С. М. Соловьев, «…значительный чин был тот же револьвер, необходимый для известной безопасности». Другим условием безопасности в то время был знатный и влиятельный покровитель. Для Ломоносова им стал новый фаворит Елизаветы Иван Иванович Шувалов, который выделялся из всех елизаветинских вельмож подчеркнутой любовью к наукам и пренебрежением к чинам и должностям.
В 1750 и 1751 гг. Ломоносов по поручению академической канцелярии чрезвычайно быстро написал две трагедии — «Тамира и Селим» и «Демофонт», которые были сыграны в придворном театре.
На очередном публичном собрании Академии в сентябре 1751 г. Ломоносов прочел «Слово о пользе химии». Это было первое выступление Ломоносова, посвященное популяризации науки в России. За ним последовали другие.