И. П. Кулибин работал в академии тридцать лет. Его труды всегда высоко оценивались учеными. Через несколько месяцев после начала академических работ И. П. Кулибина академик Румовский освидетельствовал выполненный новым механиком «грегорианский телескоп». По докладу Румовского 13 августа 1770 года в протоколах академической конференции записали: «…в рассуждении многих великих трудностей, бываемых при делании таких телескопов, заблагорассуждено художника Кулибина поощрить, чтобы он и впредь делал такие инструменты, ибо не можно в том сомневаться, что он в скором времени доведет оные до того совершенства, до которого они приведены в Англии».
Письменный отзыв о работах И. П. Кулибина, представленный Румовским, гласил: «Иван Кулибин, посадский Нижнего Новгорода, в рассуждении разных машин, сделанных в 1769 г. декабря 23 дня, принят был в Академию по контракту и препоручено ему смотрение над механической лабораторией, с того времени он находится при сей должности и не только исправлением оной, но и наставлением, художником преподаваемым, заслуживает от Академии особенную похвалу».
И. П. Кулибин лично выполнил и руководил исполнением очень большого количества инструментов для научных наблюдений и опытов. Через его руки прошло множество приборов: «инструменты гидродинамические», «инструменты, служащие к деланию механических опытов», инструменты оптические и акустические, готовальни, астролябии, телескопы, подзорные трубы, микроскопы, «электрические банки», солнечные и иные Часы, ватерпасы, точные весы и многие другие. «Инструментальная, токарная, слесарная, барометренная палаты», работавшие под руководством И. П. Кулибина, снабжали ученых и всю Россию разнообразнейшими приборами. «Сделано Кулибиным» — эту марку можно поставить на значительном числе научных приборов, находившихся в то время в обращении в России.
Составленные им многочисленные инструкции учили тому, как обращаться с самыми сложными приборами, как добиться от них наиболее точных показаний.
«Описание, как содержать в порядочной силе электрическую машину», написанное И. П. Кулибиным, — только один из примеров того, как обучал он постановке научных опытов. «Описание» было составлено для академиков, производящих экспериментальные работы по изучению электрических явлений. Составлено «Описание» просто, ясно и строго научно. И. П. Кулибин указал здесь все основные правила обращения с прибором, способы устранения неисправностей, приемы, обеспечивающие наиболее эффективное действие прибора.
Помимо инструкций И. П. Кулибин составлял также научные описания приборов, как, например, «Описание астрономической перспективы в 6 дюймов, которая в тридцать раз увеличивает, и, следовательно, юпитеровых спутников ясно показывать будет».
Во время выполнения разнообразных работ И. П. Кулибин постоянно заботился о воспитании своих учеников и помощников, среди которых следует назвать его нижегородского помощника Шерстневского, оптиков Беляевых, слесаря Егорова, ближайшего соратника Кесарева.
И. П. Кулибин создал при академии образцовое по тому времени производство физических и иных научных инструментов. Скромный нижегородский механик стал играть ведущую роль в деле развития русской техники приборостроения.
Но и строительная техника, транспорт, связь, сельское хозяйство и другие отрасли хранят замечательные свидетельства его творчества.
Однажды И. П. Кулибин обратил внимание на неудобства, вызываемые отсутствием в то время постоянных мостов через реку Неву. После нескольких предварительных предложений он разработал в 1776 году проект арочного однопролетного моста через Неву. Длина арки — 298 метров. Арка была спроектирована из 12 908 деревянных элементов, скрепленных 49 650 железными болтами и 5500 железными четырехугольными обоймами.
В 1813 году И. П. Кулибин закончил составление проекта железного моста через Неву. Обращаясь с прошением на имя императора Александра I, он писал о красоте и величии Петербурга и указывал: «Недостает только фундаментального на Неве реке моста, без коего жители претерпевают весной и осенью великие неудобства и затруднения, а нередко и самую гибель».
На постройку моста из трех решетчатых арок, покоящихся на четырех быках, требовалось до миллиона пудов железа. Для пропуска судов предполагались особые разводные части. Предусмотрено было в проекте все, вплоть до освещения моста и защиты его во время ледохода.
Постройка моста Кулибина, проект которого поражает своей смелостью даже современных нам инженеров, оказалась не по плечу для его времени.
Знаменитый русский строитель мостов Д. И. Журавский так оценивает модель кулибинского моста: «На ней печать гения: она построена на системе, признаваемой новейшею наукою самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб ее предупреждает раскосная система, которая, по неизвестности того, что делается в России, называется американскою». Деревянный мост Кулибина до настоящего времени остается непревзойденным в области деревянного мостостроения.
Понимая исключительное значение быстрой связи для такой страны, как Россия, с обширнейшими ее просторами, И. П. Кулибин начал в 1794 году разработку проекта семафорного телеграфа. Он отлично решил задачу и разработал, кроме того, оригинальный код для передач. Но только через сорок лет после изобретения И. П. Кулибина в России были устроены первые линии оптического телеграфа. К тому времени проект И. П. Кулибина был забыт, а установившему менее совершенный телеграф французу Шато правительство заплатило сто двадцать тысяч рублей за привезенный из Франции «секрет».