В августе 1887 года весь мир с замиранием сердца ожидал полного солнечного затмения, которое можно было увидеть от Германии до восточных берегов России. Менделеев в это время отдыхал в своём маленьком имении в 18 вёрстах от Клина (Московская губерния), занимаясь сельскохозяйственными опытами. Внезапно из Петербурга пришла телеграмма, в которой Императорское Русское техническое общество приглашало Менделеева как учёного, давно посвятившего себя вопросам воздухоплавания, подняться на воздушном шаре и совершить научные наблюдения за солнечным затмением. Думал 53-летний химик недолго.
"Ждали Менделеева, - рассказывал журналист и писатель Владимир Гиляровский, - в 6 часов 25 минут раздались аплодисменты, и из толпы к шару вышел высокого роста, немного сутулый, с лежащими по плечам волосами с проседью и длинной бородой человек. Это был профессор". Менделеев в коричневом пальто и охотничьих сапогах неумело влез в корзину шара, где его уже ждал поручик Кованько, который должен был управлять аэростатом.
И в этот момент выяснилось, что полёт невозможен: утренний дождь намочил аэростат, и тот не мог поднять в воздух двух человек. Меж тем до солнечного затмения оставались считанные минуты. Зрители видели, что Менделеев что-то сказал поручику, и тот вылез из корзины, вкратце объяснив профессору, как управлять аэростатом. После этого шар отвязали, и он начал подниматься. Менделеев выкинул из корзины табурет, на котором предполагалось сидеть, и начал руками выбрасывать отсыревший балласт из песка. Вскоре воздушный шар скрылся из виду в низкой облачности.
После того, как Менделеев поднялся в воздух в одиночку, наступила темнота, и это, по воспоминаниям Гиляровского, удручающе подействовало на всех. Вскоре журналисты в Клину получили анонимную телеграмму "Шар видели - Менделеева нет", что вызвало панику.
Только в воздухе Менделеев понял, в какое рискованное дело он ввязался: шар стремительно поднимался и из-за ветра его начало крутить. Профессор с картой и компасом в руках пытался понять, куда же его несёт.
Правил управления воздушным шаром он не знал, и открывать и закрывать клапаны аэростата ему приходилось методом "научного тыка".
Наконец шар выбрался из-под облаков и оказался под солнечным небом. Солнце к этому моменту находилось в полной фазе затмения. "Весь вид был свинцово-тяжелый, гнетущий, - вспоминал впоследствии Менделеев, - Думаю, что при бывшем освещении можно было бы ещё читать, но я этого не пробовал - не до того было. Увидев солнце с "короной" я был поражён и прежде всего обратился а нему".
Менделеев поднялся на высоту 3,5 км и пролетел около 100 км. Какое- то время он даже был без сознания - воздух на такой высоте разряжен, но опыт все же удался, он описал затмение.
Когда настало время снижаться, выяснилось, что запутались два главных канаты - спусковой и якорный. С ножом в руках профессор полез за борт, чтобы их распутать. Когда ему это, наконец, удалось, он присел выпить чаю и съесть булочку, дожидаясь пока шар, из которого выходил газ, начнёт спускаться.
Между тем аэростат несло прямиком в Калязинский уезд Тверской губернии, где находилось имение писателя-сатирика М.Е.Салтыкова-Шедрина. С развевающимися седыми волосами и флагом в руке, Менделеев боялся, что крестьяне примут его за нечистую силу. Однако рыбак, увидевший его, не растерялся: "Спускайся быстрей! Есть свежая рыба, уху сварим!"
Спуску помог крестьянин Егор Григорьев - схватив волочившийся конец веревки, он намотал его на дерево. Со всех сторон сбежались мужики, помогли открыть клапан и выбраться из корзины.
Позже Менделеев так вспоминал о том, что побудило его совершить опасный эксперимент: "...Немалую роль в моём решении играло... то соображение, что о нас, профессорах и вообще учёных, обыкновенно думают повсюду, что мы говорим, советуем, но практическим делом владеть не умеем, что и нам, как щедринским генералам, всегда нужен мужик для того, чтобы делать дело, а иначе у нас всё из рук валится. Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может, справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка".
Полёт Менделеева получил широкую огласку благодаря журналистам (в том числе и Гиляровскому), которые в красках рассказали о нём во всех крупных газетах Российской Империи, а учёный после этого полёта стал известен не только в узких кругах, но и по всей стране. В Московском политехническом Музее выставлена корзина воздушного шара, на котором великий химик совершил легендарный полёт.
