По инициативе ученых Московского университета — профессоров Г.Е. Щуровского, А.П. Богданова, А.Ю. Давидова, Н.К. Зенгера — в 1863 г. было образовано Общество любителей естествознания, впоследствии Императорское общество любителей естествознания, антропологии и этнографии (ОЛЕАиЭ). Движимые идеей распространения знаний и просвещения, члены ОЛЕАиЭ создали в 1864 г. библиотеку и в 1872 г. — Музей прикладных знаний (Политехнический). Основанные одним Обществом с единой целью, Библиотека и Музей успешно выполняли научные и просветительские функции. Читателями библиотеки ОЛЕАЭ в эти годы были Д.И. Менделеев, И.П. Павлов, К.А. Тимирязев, В.В. Марковников, А.Г. Столетов, П.Н. Яблочков, А.Н. Лодыгин и др. Библиотечный фонд изначально пополнялся за счет личных пожертвований великих ученых: Д.И. Менделеева, Н.Е. Жуковского, И.И. Мечникова и других.
Помимо основного фонда, Библиотека сохраняет образцы мировых и отечественных памятников науки, техники и культуры. Достойное место в фондах Политехнической библиотеки занимают прижизненные издания гения русской науки, где он выступал как автор и как редактор. Представим некоторые из них.
Кандидатская диссертация «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу» стала его первой крупной научной работой. Затем он защитил магистерскую диссертацию «Удельные объемы». В этой работе он сделал важный шаг к будущей системе элементов, поскольку «объем атома» выступал — аналогично кристаллической форме в «Изоморфизме» — в роли критерия сходства и различия элементов и соединений.
«Жемчужиной» коллекции стало издание классического труда «Основы химии», выдержавшее при жизни Д.И. Менделеева 8 изданий на русском языке и несколько изданий на иностранных языках. Здесь Д.И. Менделеев впервые изложил неорганическую химию на основе периодического закона. По богатству и смелости научной мысли, оригинальности освещения материала, влиянии на развитие и преподавание химии этот труд не имел равного в мировой науке. «Эти «Основы» — любимое дитя мое. В них — мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные научные мысли», писал ученый. Книга вошла в число 100 великих книг всех времен и народов. В отделе редких книг хранятся все 8 прижизненных изданий учебника Д.И. Менделеева «Основы химии».