При организации Петровской академии большое внимание уделялось созданию разнообразной учебно-вспомогательной инфраструктуры, в качестве одной из первых ее частей была образована опытная ферма. В основе организации фермы лежали два начала: она должна была стать «учебным пособием», обеспечивающим слушателям практических знаний и одновременно – коммерческим предприятием. Действительно, ферма должна была вести хозяйство так же, как оно велось в частных помещичьих имениях. Непосредственное заведование фермой возлагалось на управляющего, первым управляющим стал штабс-капитан В. Д. Неелов.
Изначально опытное поле фермы составляло только 29 десятин, а через десять лет – уде 200 десятин, из которых 120 десятин отводились под пахотное поле, 42 десятины составляли естественные луга, остальное еще только предстояло освоить. Близость Москвы как крупного рынка оказала влияние на выбор животноводства как приоритетной отрасли хозяйства.
В 1868 году управлять фермой был назначен выпускник Горыгорецкого земледельческого института М. В. Неручев. За неполные три года своей деятельности Неручев разработал и внедрил учебную программу, обязательную для всех слушателей. Неручев настоял о закупке Голландской и Альгаузской пород коров. Неручев вел тщательные наблюдения, которые показали, что любая корова может давать хорошие удои, если ее кормить полноценными кормами. «Кормление и уход, познание того, в чем именно они заключаются, вот самые могущественные рычаги для улучшения скотоводства» – писал Неручев. Ученый сумел более чем вдвое увеличить надои на ферме. Под управлением Неручева на ферме была организована выгонная система земледелия с лугами и выпасами. Естественные кормовые угодья заменялись улучшенными с посевами многолетних трав.
Ферма продолжала развитие под управлением опытного агронома и животновода В. А. Харченко. Под его руководством на полях фермы осуществлялся научный севооборот, разрабатывался метод перехода от трехполья к травопольной системе. Большое внимание уделялось правильному подбору удобрений для различных сельскохозяйственных культур. Высокие урожаи трав и других растений позволяли надежно обеспечивать кормами стадо элитного скота МСХИ, добиваться рекордных надоев молока от коров и коз.
На опытных полях института выращивали разнообразные культурные растения. За годы напряженного труда преподавателей, сотрудников и студентов МСХИ были созданы учебные коллекции растений, занимавшие площадь 0,75 десятины и насчитывавшие 164 вида