Одним из первых его мероприятий было создание журнала «Временник Главной палаты мер и весов». В нем сразу же появилось исследование Дмитрия Ивановича: «О весе литра воздуха». Дальнейшие исследования, производимые в Палате, также печатались там. Не желая отрываться от налаживаемой работы, Дмитрий Иванович в 1895 г. окончательно отказался от должности консультанта военного и морского министерств и всецело отдался интересующим его вопросам русской промышленности и проверке законов Ньютона и Галилея.
Промышленности Дмитрий Иванович уделял по-прежнему много времени. Задолго до смерти Александра III, окончательно, выяснился буржуазный путь развития России. Реакция, царившая в 80-х годах тормозившая буржуазное развитие страны, окончилась одновременно с колоссальным неурожаем 1891 г. То, что замечали раньше только внимательные ученые, как Менделеев, статистики, экономисты да революционные партии, стало общим достоянием. Неурожай показал, что крестьянство разорено, что государственный бюджет покоится на самых шатких основаниях. Голод охватил 20 губерний. Все «хождения в народ» молодежи, на помощь голодающим никак не могли быть радикальной помощью. Еще и еще раз подтверждалась для Дмитрия Ивановича мысль его о необходимости внедрения промышленности в хозяйство страны. Большинство же до сих пор, по традиции не мыслило себе Россию иначе как страной аграрной и ее развитие как укрепление сельского хозяйства. Очень скоро пришлось отказаться от этой концепции, когда в начале 90-х годов появились плоды знаменитых «конверсий» Вышнеградского, фактически сводившихся к переводу русских долговых обязательств за границу. Понижение процентов, платившихся по русским государственным займам, делало бумаги невыгодными для русских держателей. Это освободило около полутора миллиардов рублей, которые и были затрачены почти всецело на промышленность. Вышнеградский был по всем своим взглядам и навыкам первым истинно буржуазным министром, в его расчетах большую роль играла международная биржа и ее колебания, чем домыслы дворянского правительства, все более утрачивавшего свою роль. Витте был во многом продолжателем. Иностранный капитал, благодаря конверсиям завоевавший главенствующее положение в России, начал с лихорадочной поспешностью строить заводы, фабрики и главное — железные дороги. Вместе с промышленным строительством и аграрным кризисом усилился быстрый рост городского пролетариата и его революционизирование. Марксизм, исторический материализм становился общепризнанной философией наиболее передовой части русской интеллигенции 90-х годов.
Дмитрии Иванович не принадлежал к этой части интеллигенции, считая себя противником марксизма и материалистической философии вообще. Равно считал ошибочным и идеализм. Себя называл «реалистом», говоря: «Реализм всегда идет против всяких наступательных войн и стремится уладить противоречия, исходя из действительных обстоятельств, в государственной же жизни — от истории. Идеалисты и материалисты видят возможность перемен лишь в революциях, а реализм признает, что действительные перемены совершаются только постепенно, путем эволюционным».
И считая эволюционным путем России развитие капитализма, Дмитрий Иванович всюду выступал идеологом протекционизма, т. е. системы покровительственных и поощрительных мер таможенного и акцизного характера, по отношению к отечественной промышленности. запретительных в отношении к внешней торговле.
Противники взглядов Дмитрия Ивановича, российские фритредеры, т. е. защитники принципа свободной торговли, выступая против него, называли его идеологию «марксистской». В этом они, разумеется, ошибались, быть может умышленно стремясь отбросить Менделеева в лагерь революций, изобразить его как «красного», и неблагонадежного профессора. При кажущейся близости некоторых положении Менделеева научному марксизму, — его политическое мировоззрение отличается коренными расхождениями с учением Маркса, о чем скажем подробнее дальше. Однако достаточно было и некоторых общих черт, чтобы возбудить против него бесконечные нападки.
Одну из особенно боевых стычек пришлось Дмитрию Ивановичу вынести на Нижегородском торгово-промышленном съезде в 1896 г., где поставлен был вопрос о пошлинах на сельскохозяйственные орудия. Дмитрий Иванович выступал против снижения пошлин, считая это ударом по отечественной промышленности. Противников его оказалось большинство, они доказывали, что при такой политике увеличится вывоз, ведя за собой обнищание и без того бедной России. С этого времени во фритредерских кругах появился иронический термин «менделеевщина», определяющий собою ложное, с их точки зрения, понимание промышленности и задач страны. Сам же Дмитрий Иванович, объясняя свое понимание вопроса, писал: «Будучи убежденным протекционистом, уже как землевладелец, лично поработавший на сельскохозяйственном поприще, я говорю о необходимости всеми способами развить всякие виды промышленности…» потому что «1) Россия очень богата сырьем весьма разнообразных видов уже по одному тому, что владеет громаднейшими пространствами земли. Добывать только сырье — значит отказаться от сливок довольствуясь снятым молоком, потому что сырье само по себе, часто не потребляется людьми, и его отправка, переделка и обработка требуют труда не меньшего, чем самая добыча сырья. А так как добывать сырье может и дикарь, ценность своего труда мало ценящий, обработка же производится приемами, доставляемыми образованностью, ценящего свой труд, даже подготовительный то крупнейшие заработки во всех отношениях достаются на долю добывателей сырья. Это можно доказать всякого рода числами, но мне кажется, что это должно быть ясным и из немногих сказанных соображений; 2) даже сырье, подобное хлебу, во многих больших и передовых странах облагается ныне высокой охранительной пошлиной, как видим это особенно ясно в Германии Франции и Италии. Ограждение это имеет целью не дать упасть в своей стране земледелию, которое нуждается в определенной ценности хлебных товаров для того, чтобы труд и производства вознаграждались хоть сколько-нибудь сносно. Нам же, долженствующим лишь начинать и развивать переделывающую промышленность, естественно — хотя бы уже в отместку — покровительствовать преимущественно внутренней переделке всякого своего сырья, тем более, что путь этот сбавляет всякие иные подати и налоги; 3) развивать хлебное хозяйство для вывоза массы хлебов и покровительствовать всеми мерами лишь земледелию, как доказано выше, в России невозможно до той меры, какая ей прилична по размерам и свойствам хлебов, и при самом маленьком избытке ценность их во всем мире падает, и, следовательно, обрекая народ преимущественно на земледельческий труд, люди клонят дело к тому, чтобы Россия вечно бедствовала и народ никогда не получал достатка других народов; 4) переделанные товары, хотя бы даже хлебные, в муку, макароны и т. п., а тем паче всякие иные, веса, стоящего провоза заключают в себе всегда меньше, чем сырье, а ценность имеют большую, потому что содержат в себе труд; пространство же России так велико, что провозная плата должна быть в ней принята в первейшее внимание; 5) хлебные или подобные произведения почвы характеризуются тем, что производятся только в летнее время, а потому земледельческая деятельность навсегда останется потребляющею мало трудового времени, а, следовательно, масса потенциального народного труда остается у нас скрытою, чего не будет при промышленной переработке сырья. Богатства же, даже достаток, определяются исключительно количеством труда, проявляемого народом в производстве полезностей; 6) земледелие уже нигде не достигает совершенства, т. е. больших урожаев, иначе как при помощи промышленности, необходимой не только для дешевизны перевозки, но и для орудий, удобрений, развитых знаний и усовершенствованных видов потребления, совместимых только с развитием промышленности, так как земледелие, завися преимущественно от почвы, менее промышленности находится в людском распоряжении, и 7) земледелие при усовершенствовании все менее и менее требует рук или затраты времени и труда для производства данного количества хлебов, а потому одно оно никоим образом не может давать достатка всем прибывающим жителям, тогда как виды промышленности разнообразятся год от году до чрезвычайности и умножаются в количестве, что ведет к возможности всем жителям пользоваться трудовым заработком. Наивысшим благополучием впредь, когда везде народу еще прибавится, должны пользоваться те лишь страны, которые равномерно разовьют все виды промышленности, сообразно со своими природными запасами между которыми запасы земли наиболее важные».