門捷列夫考入彼得堡高等師範學校物理數學係後，瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃為了能和心愛的兒子門捷列夫經常在一起，便和女兒麗莎一起留在了首都彼得堡居住。
但是，也就是在這一年的秋天，瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃由於連續不斷的打擊和積勞成疾，她害了傷寒病。雖然彼得堡有許多著名的醫生，但最終還是沒能醫治好她的病。
1850年9月20日，門捷列夫的母親瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃像一隻春蠶，吐出最後一點點絲後，與世長辭了。慈母的不幸逝世，對門捷列夫來講，是一個相當沉重的打擊。
瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃的遺體埋葬在首都郊區的瓦爾柯沃墓地。
灰暗的雲塊，緩緩地從墓地的上空從南向北移去，陽光暗淡，天氣陰冷，整個墓地給人一種荒涼寥落的感覺。墓地那邊枯黃的樹林裏，烏鴉驚惶地躁叫著，飛來飛去，它們大群大群地從這片樹林飛向那片樹林，忽然又散落到那些已經歪斜的、脫落的油漆的十字架上，“呀呀”地叫著。
已經不知道在這裏坐了多長時間了，幾天來，門捷列夫總是這樣默默地坐在母親的墓前。母親瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃那慈祥、可親的麵容時時閃現在他的眼前。多麼偉大的母親呀！從門捷列夫記事的那天起，他就看到母親為了這個家在整日操勞著。
母親本來是一個大家閨秀，本來可以過著衣來伸手、飯來張口的舒舒服服的好日子，可是她卻偏偏嫁給了父親。在母親的眼中，金錢、物質、享受等等一切都不是重要的，重要的是她要嫁給的人應該是一個正直的、有知識、有學問的人。就這樣，她衝破了舊禮教的束縛，不顧外公的反對，毅然走出了富貴的家庭，來到西伯利亞的一個小城鎮，和父親一起創造了這個家庭，這是多麼高尚啊！
門捷列夫清楚地記得，父親依萬·巴甫洛維奇·門捷列夫剛剛害了眼病那陣子，全家人的經濟來源一下子斷了。是母親，把她從娘家帶來的陪嫁品——那些金銀首飾全部都給變賣了，為的是讓全家人能夠吃上幾頓像樣的飯菜。後來，她不辭勞苦，慘淡經營著小玻璃廠，使這個小廠起死回生，從這時家裏的生活才開始有了轉機。
門捷列夫知道母親雖然對他疼愛，但每當他因貪玩而忘記了做功課的時候，母親的臉就立刻變了。那訓斥，有時真讓他接受不了。可現在想想，母親所做的一切，不都是為了自己嗎？此刻，門捷列夫多麼想再聽到母親的訓斥啊，哪怕隻有一句也好。門捷列夫知道，母親為了這個家，為了兒女們的成長，已經把心血全都熬幹了。是母親教會了他如何做人，怎樣麵對生活，如何戰勝各種困難而不被困難所嚇倒。
門捷列夫記得，母親曾語重心長地對他說：“米金卡，你可以沒有錢，可以沒有住房和衣物，但你決不能沒有知識。要記住，知識就是創造所有物質的財富！”
門捷列夫端詳著母親的遺像。啊，母親顯得那麼衰老，那些皺紋兒過早地爬上了母親的臉龐。每當他看到同學的母親的手，又看到自己母親的手的時候，他的心裏就有一股說不出來的滋味兒。母親的手呀，辛酸寫在上麵，愛心繪在上麵，勞苦刻在上麵。當這雙手撫摸著他的臉龐時，雖然有點粗糙和刮臉，但是他還是最喜歡母親這雙手，因為，這是世界上一個最無邪、最充滿愛心的母親的手啊！門捷列夫知道，他的母親是一個平凡的女人，就像那燦爛星河中一顆顆叫不出名字來的小星星一樣，但同時他又認為，他的母親又是世界上最偉大的母親。因為，他把全部的愛都給予了她的丈夫和兒女們，而她自己，卻從來沒有想到要索取些什麼。他的母親雖然沒有上過大學，但她的話語，她的行動和她的思想，永遠都在激勵著他。門捷列夫曾不隻一次地對別人說：“引導我走上成功之路的第一個老師就是我的母親——瑪麗雅·德米特利耶芙娜·門捷列也娃。”
門捷列夫永遠懷念著母親，他終生不忘母親的偉大形象。在1887年所著的《水溶液比重之研究》的序言中，他寫下了這樣幾行意味深長而又動人的話：“這部作品是作為最小的孩子紀念自己的慈母而寫的。隻有慈母以自己的辛勤勞動經營工廠才能使兒子長大成人；她以身作則來教育兒子並以慈愛來糾正兒子的錯誤；她為了使兒子獻身於科學，毅然離開了西伯利亞，並不惜傾其所有，竭盡全力。臨終遺囑說：不要欺騙自己，要辛勤地勞動，而不是花言巧語。要耐心地尋求真正的科學真理。因為她知道，人們應該知道更多的東西，並借助於科學的幫助，不是強迫，而是自願地去消滅成見和錯誤，而且可以做到：捍衛已經獲得的真理，進一步發展自由，共享幸福和內心的愉快。門捷列夫認為母親的遺訓就是神聖的信條。”