В становлении образования на территории СССР (в современных границах) на высшем для своего времени уровне большую роль сыграли грузинская колхидская Высшая риторическая школа (4 в.), а также академии, созданные в 11—12 вв. (Гелати, Икалто и др.). Гелатская академия (вблизи Кутаиси) стала центром и светского образования — в ней преподавались арифметика, геометрия, астрономия, философия, грамматика, риторика, музыка. Кроме того, в грузинских академиях изучались история Грузии и соседних государств, медицина, юриспруденция, естествознание, греческий и арабский языки.

В 1632 открылось первое русско-украинское высшее учебное заведение — Киево-Могилянская академия, в которой изучались слав., лат. и греч. языки, «семь свободных искусств» (грамматика, риторика, диалектика, арифметика, геометрия, астрономия, музыка) и богословие. В 1687 в Москве была организована Славяно-греко-латинская академия , которую окончили Л. Ф. Магницкий, В. К. Тредиаковский и М. В. Ломоносов.

Средневековое В. о. было подчинено схоластике и в значительной степени преследовало цель обоснования богословских догм и пропаганды религии. Освобождению В. о. от влияния церкви, от схоластики способствовали крупные научные открытия эпохи Возрождения (14 в., раннее Возрождение в Италии, — 16 в.) в области математики, механики, астрономии (Леонардо да Винчи, Н. Коперник, И. Кеплер, Г. Галилей, Р. Декарт, И. Ньютон, Г. Лейбниц), а также успехи в области медицины. Резкой критике была подвергнута школа схоластики английским философом Ф. Бэконом.

Педагоги и писатели-гуманисты — Витторино да Фельтре, Эразм Роттердамский, Л. Вивес, Ф. Рабле, М. Монтень — выступали против монополизации католическим духовенством воспитания и обучения, против схоластического образования и предложили новые методы обучения, основанные на принципах развития у молодёжи самостоятельного мышления, памяти, навыков, осмысленного изучения законов природы. Одновременно продолжалась дифференциация науки. В математике обособились арифметика, алгебра, тригонометрия; в физике — механика, оптика, учение о магнетизме; в биологии — ботаника, зоология и т.п. Исключительно важное значение для распространения знаний имело изобретение книгопечатания (15 в.). В университетах и академиях стал совершенствоваться педагогический процесс, обобщался опыт и шире внедрялся эксперимент. Выдающиеся научные успехи эпохи Возрождения сказались в педагогических трудах крупнейшего славянского педагога Я. А. Коменского, предложившего стройную преемственную ступенчатую систему образования, в которой последней ступенью была академия.

В 17 в. начинают создаваться лаборатории, провозглашается принцип свободы научного исследования и преподавания, позволивший передовым учёным отойти от схоластики, организуются первые государственные научные академии (во Франции, Англии, Германии), начинают систематически издаваться научные журналы. В эпоху Просвещения в связи с крупными открытиями в области физики, астрономии, физиологии и в других отраслях науки начинает усиливаться интерес к изучению естествознания.

Развитие техники, горнорудного дела, мореплавания и торговли в конце 17 и начале 18 вв., стремление крепнувшего буржуазно-дворянского государства подготовить «служилых людей» создали условия для развития В. о. и в России. В 1725 в Петербурге были основаны Академия наук и при ней Академический университет и гимназия. Выдающуюся роль в становлении отечественного В. о. сыграл М. В. Ломоносов. Он стремился заменить церковно-схоластическое образование светским, основанным на изучении естествознания, математики, выступал за развитие у студентов теоретического мышления и навыков проводить лабораторные эксперименты, наблюдать за физико-химическими и природными явлениями. Только в этом случае, — считал Ломоносов, — происходит умственное и нравственное совершенствование человеческой личности. В 1758 Ломоносову было поручено «смотрение» за университетом Академии наук. Он разработал учебные планы, которые предусматривали на 1-м году обучения обязательное посещение студентами всех лекций «для того, чтобы иметь понятие о всех науках, чтобы всяк мог видеть, в какой кто науке больше способен и охоту имеет»; на 2-м году — только специальные циклы лекций, на 3-м — прикрепление студентов для обучения к отдельным профессорам и «упражнения в одной науке».

В 1755 был учреждён Московский университет, для которого Ломоносов разработал организационную структуру, учебные планы и программы. Московский университет по своему составу, постановке образования и воспитания явился ярко выраженным русским высшим учебным заведением, стал колыбелью материалистического учения, школой подготовки отечественных учёных. Профессора университета Н. Н. Поповский, А. А. Барсов и другие ученики Ломоносова вели активную борьбу за расцвет отечественной науки и образования.

Переход от мануфактурной стадии капитализма к фабричной системе и последовавший за ним промышленный переворот (в результате изобретения и применения паровой машины) во 2-й половине 18 в. в Англии, а затем и в ряде других стран обусловил развитие высшего технического образования. В 1773 в Петербурге было основано Горное училище (ныне Ленинградский горный институт), положившее начало инженерному образованию в России. В училище изучались арифметика, алгебра, геометрия, маркшейдерское искусство, минералогия, металлургия, рисование, химия, механика, физика, французский, немецкий, латинский языки. Перечень дисциплин постепенно расширялся, и в начале 19 в. в него были включены: палеонтология, горное искусство, пробирное искусство, горная статистика, горное право, черчение с моделей, всеобщая и русская история, география, логика, зоология, ботаника, чистая математика, архитектура и др., что обеспечивало широту профиля специалистов, которых готовило училище.

Большое влияние на развитие В. о. в России в 18 в. и в 1-й половине 19 в. оказали русские просветители Я. П. Ковалевский, Д. С. Аничков, С. Е. Десницкий и другие, добивавшиеся расширения и демократизации В. о. Впервые в России философ-материалист А. Н. Радищев выдвинул программу обучения на основе широкого и глубокого изучения гуманитарных, естественных и математических наук. Русский математик Н. И. Лобачевский, ректор Казанского университета, считал, что цель научного знания не в развитии оторванных от жизни понятий, а в изучении реального мира. Он боролся за организацию образования, которое давало бы выпускникам университета знания последних достижений отечественной и зарубежной науки.