Появляется украинский кинематограф. Первые украинские хроникальные фильмы были отсняты в Харькове. Там же актер А. Алексеенко ставит фильмы по произведениям И. Котляревского, Н. Гоголя, М. Старицкого. Первый украинский постановщик и оператор Д. Сахненко был создателем таких фильмов, как "Наталка Полтавка", "Запорожская Сечь", "Богдан Хмельницкий", в которых принимали участие выдающиеся украинские актеры - М. Садовский, М. Заньковецкая, Л. Линницька. 

В Украине продолжался прогресс науки. В условиях подъема национально-освободительного движения активизировались историки, этнографы, филологи. Д. И. Яворницкий пишет историю Запорожской Сечи, историю периода казачества - И. Крипякевич, ряд выдающихся трудов по востоковедению - А. Крымский. Научное общество им. Т. Шевченко, которое возглавил М. Грушевский, выпустило с 1892 по 1917 годы более 100 томов "Записок научного товарищества", 35 томов "Этнографического сборника", 15 томов "Материалов по украинскому этнологии", 15 томов были подготовлены историко-философской секцией. 

Начало ХХ века - Время бурного развития воздухоплавательной аппаратов, первые шаги авиации. В 1909 г. возникает Киевское Общество воздухоплавания, где работал выдающийся украинский авиаконструктор, киевлянин Игорь Сикорский, один из пионеров авиации, основоположник тяжелой авиации, автор одного из первых в мире проектов вертолета, построенного в 1910 г в Киеве. В 1913-1914 гг И. Сикорский на тяжелых самолетах своей конструкции "Руский витязь" и "Илья Муромец" устанавливает мировые рекорды по продолжительности полета (1 час, 54 мин) и грузоподъемности самолета. В Черкассах и Киеве братья Евгений и Андрей Касяненко в 1911-1913 гг строят первую в стране авиетку - маломощный самолет широкого использования, которую испытывает известный летчик того времени Петр Нестеров. Выдающийся украинский ученый-изобретатель Ю. Кондратюк в 1919 г. пишет работу "Завоевание межпланетных пространств" (вышла в 1929 г.), которая повлияла на дальнейшее развитие космонавтики, в частности расчеты Ю. Кондратюка были использованы американскими учеными для подготовки полета космического корабля " Appolo "на Луну. 

Развитие медицины и медицинской науки, достижения в области микробиологии, общей патологии, инфекционных болезней, гигиены, офтальмологии связанные с работой И. Мечникова и его учеников - Г. Минха, В. Высокович, Д. Заболотного, Н. Гамалеи, В. Субботина, Л. Гиршмана, С. Игумнова. 

Культура Украины развивалась в условиях русификации, продолжалась. Хотя в 1904 г. кабинет министров России признал вредным запрете украинского языка, до 1917 г. в Украине не было ни одного государственного учебного заведения, где преподавание велось бы на украинском языке. В начале первой мировой войны активизировался наступление на украинство: запрет языка, массовые аресты и ссылки интеллигенции. Это прежде касалось территории Галиции, занятой Россией в ходе военных действий. 

После свержения царизма в Украине начался новый этап национально-освободительного движения, создавались условия для ускоренного развития национальной культуры. Уже в марте 1917 г. в Киеве были открыты две украинские гимназии. При активном участии Генерального секретариата образования Центральной Рады осуществлялось перевод школ на украинский язык преподавания в различных регионах Украины было создано более 80 украинских гимназий. Начала работать Украинская педагогическая академия, историко-филологический факультет в Полтаве, открытый украинский университет в Каменце-Подольском. В период гетманства основана Украинская Академия наук, которую возглавил выдающийся украинский ученый В. Вернадский; осенью 1918 г. стала функционировать Украинская государственная академия искусств. Больших успехов в первые послереволюционные годы достигли украинская пресса и техники. Лишь в 1917 г. начали действовать 78 издательств, они организовались и при частных, кооперативных органах, при "Просвита". Если в 1917 г. было выпущено 747 названий украинских книг, то в 1918 г. - 1084.