В то время когда Дмитрий Иванович собирал в Европе материал по воздухоплаванию, в России произошла череда покушений на императора и в университетский устав все-таки были внесены поправки, ужесточающие правила внутренней жизни высших учебных заведений: университетский суд был «усилен» инспектором; кроме него, появились субинспекторы, обязанные знать каждого студента по фамилии и в лицо, быть в курсе его личной жизни, посещать его на квартире и проводить регулярные беседы. Стипендии, как и разрешение на частные уроки, теперь мог выдавать только инспектор, и на эту должность вместо добрейшего старика Н. В. Озерецкого заступил отставной полковник Антропов — бестактный и необразованный человек, ужасно раздражавший студентов и преподавателей. Естественно, первым по поводу нового инспектора высказался несдержанный профессор Менделеев:
Всё это — доклады начальства, доносы и донесения, цитаты из писем и вырезки из статей — ложилось в толстое секретное дело в синей обложке, то самое, которое Менделееву потом покажет градоначальник П. А. Грессер: «У меня уже вот какое дело за два года набралось на вас. Тут всё есть, все ваши разговоры, действия и т. п. Теперь мне нужно составить доклад». Пока же папка пухла, а ситуация вокруг Дмитрия Ивановича всё более накалялась. Генерал-адъютант Гурко объявил профессорам Менделееву и Меншуткину, которые, по агентурным сведениям, относились к инспекции наиболее неуважительно, что в случае любых студенческих демонстраций они будут немедленно высланы из Петербурга. О «подрывной» деятельности профессора Менделеева в общем контексте тайной войны с революционной гидрой самому государю докладывал новый начальник Третьего отделения А. Р. Дрентельн. Всё это было крайне непоследовательно и отдавало неким помешательством властей: с одной стороны, Менделеев пользуется доверием великих князей, включая наследника трона, а также его всемогущего воспитателя Победоносцева, без пяти минут обер-прокурора Святейшего синода, выполняет особые поручения военного и морского министров, а с другой — аттестуется шефом жандармов императору в качестве смутьяна и подстрекателя.
В агентурной папке с материалами на Менделеева наверняка нашлось местечко и для тирады, которую уважаемый профессор высказал в адрес руководителя Святейшего синода и министра народного просвещения графа Д. А. Толстого. С этим вельможей у Дмитрия Ивановича была давняя и упорная борьба. С момента своего назначения министром граф с огромной энергией пробивал (и пробил-таки в 1871 году) реформу гимназического образования в России. Поскольку он признавал гимназиями только классические заведения с двумя древними языками, которым министр придавал ведущее образовательное и воспитательное значение, реальные гимназии были переименованы в реальные училища, а их выпускникам доступ в университет был закрыт. В гимназиях было полностью прекращено преподавание естественной истории и космографии, сокращены программы по русскому языку, истории, рисованию и черчению.