Проектом учреждения Академии наук 1724 г. предусматривалось: «А чтоб Академия в потребных способах недостатку не имела, то надлежит, дабы библиотека и натуральных вещей камора Академии открыта была <…> те книги и инструменты, которые Академии надобны, выписать или здесь делать» [37]. В судьбе Кунсткамеры как музея вхождение в состав Академии наук сыграло очень важную роль. То, что Кунсткамера была призвана просвещать, свидетельствует уже тот факт, что вход в музей по велению Петра был бесплатным. Фонды Кунсткамеры стали пополняться за счет научной и экспедиционной деятельности Академии наук.
Еще до ее создания в 1718 году в экспедицию в Сибирь по заданию Петра I был отправлен нанятый на русскую службу немецкий ученый Даниил Готлиб Мессершмидт. Цели экспедиции он сам определял так: «изыскания всяких раритетов и аптекарских вещей: трав, цветов, корения и семян» [38]. Однако за время экспедиции Мессершмидт сделал гораздо больше того, что ему было предписано. Он путешествовал по Сибири до самого Забайкалья, изучал ее флору и фауну, историю, этнографию. Все собранные им вещи, а также сделанные в ходе экспедиции рисунки были отправлены в Академию и Кунсткамеру. Благодаря исследованиям Д. Мессершмидта о собраниях Кунсткамеры становится известно ученому миру.
В Парижской академии в 1721 г. Шумахер доложил об орнитологических исследованиях, проведенных Мессершмидтом в Сибири: «…академия удивилась, и только желают, чтоб прочия части истории натуральной всех российских провинций такожде обстоятельно описать и начальнейшие вещи красками колико возможно разделять» [39].
Огромное значение для пополнения собраний Кунсткамеры имела другая, так называемая Вторая Камчатская экспедиция (1733–1743 гг.). Отправившиеся в Сибирь петербургские ученые присылали в Академию наук и в Кунсткамеру ящики с минералами и рудами, этнографические и археологические собрания, рисунки животных, рыб, птиц, а также их чучела, растения и семена.