И.И. Месяцеву были свойственны кипучая энергия, работоспособность, настойчивость в решении поставленных задач. Иван Илларионович всегда привлекал к себе молодежь, умел заражать ее своим энтузиазмом и убеждать самоотверженно отдаваться работе, создал школу советских океанологов. Московские биологи, студенты довоенных выпусков, все в той или иной мере являются его учениками. И.И. Месяцев заложил основы отечественной океанологии, и дальнейшие успехи и процветание ее будут всегда связаны с его именем.

В 1921 г. И.И. Месяцев, по инициативе В.И. Ленина, организовал Плавучий Морской научный институт (Плавморнин). В том же году состоялась Первая советская океанографическая экспедиция на пароходе ледокольного типа «Малыгин». Плавание «Малыгина» положило начало планомерным исследованиям северных морей в советское время.

Все это время И.И. Месяцев был захвачен идеей создания истинно научного судна, предназначенного для проведения океанографических работ в открытом море. В 1921 г. Иван Илларионович приступил к строительству такого судна на основе деревянного корпуса заброшенной шхуны. Так начался славный путь «Персея» – первого советского научного судна.

В экспедициях участвовало около тысячи научных сотрудников и студентов. Впервые для наших морей, исследовался сложный комплекс явлений, условно объединяемых понятием «полярный фронт»: изучались процессы вертикальной циркуляции вод, образования ледовых полей, районы концентрации кормовой фауны и промысловых рыб и т.д.

Широко применялись количественные методы исследования для детального изучения массовых форм морских организмов, вскрытия закономерностей гидрологических процессов.

Последняя экспедиция, в которой принимал непосредственное участие И.И. Месяцев, работала по обследованию Карского моря. Впервые в истории мореплавания судно обошло Новую Землю с востока на запад.