พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ 4) ประสูติเมื่อ พ.ศ. 2347 และครองราชย์ระหว่าง พ.ศ. 2394–2411 รวมระยะเวลา 17 ปี รัชสมัยของพระองค์นับเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญของสยาม ท่ามกลางแรงกดดันจากลัทธิล่าอาณานิคม พระองค์ทรงเล็งเห็นว่าบ้านเมืองจำเป็นต้องปรับตัวให้ทันสมัยเพื่อรักษาเอกราช จึงทรงขับเคลื่อนให้สยามก้าวจากสังคมดั้งเดิมไปสู่สังคมที่เริ่มยืนอยู่ในระบบระเบียบแบบอารยประเทศ

ในด้านการต่างประเทศ พระองค์ทรงเจริญสัมพันธไมตรีกับนานาอารยประเทศ อาทิ อังกฤษ สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส เดนมาร์ก โปรตุเกส เยอรมนี เนเธอร์แลนด์ และอิตาลี เพื่อสร้างสมดุลอำนาจ ปรับปรุงสนธิสัญญาทางการค้าให้เอื้อต่อชาวต่างประเทศ และเปลี่ยนธรรมเนียมการเข้าเฝ้าให้ใช้แบบตะวันตกแทนการหมอบคลาน นอกจากนี้พระองค์ทรงศึกษาภาษาอังกฤษ ภาษาละติน และวิทยาการตะวันตกแขนงต่าง ๆ เช่น คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ ประวัติศาสตร์ โบราณคดี และสนับสนุนการพิมพ์หนังสือ รวมถึงทรงเปิดโอกาสให้ราษฎรสามารถไถ่ตัวเองเป็นไทแก่ตัวและมีอาชีพอิสระ

พระองค์ให้ความสำคัญอย่างมากกับการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน โดยโปรดเกล้าฯ ให้ตัดถนนแบบตะวันตกขึ้นเป็นครั้งแรก เช่น ถนนเจริญกรุง ถนนบำรุงเมือง ถนนเฟื่องนคร และถนนสีลม ถนนเจริญกรุงเกิดขึ้นจากการถวายฎีกาของชาวยุโรปที่พำนักในกรุงเทพฯ ซึ่งต้องการถนนเพื่อขี่ม้าและพักผ่อนตามวิถีในยุโรป พระองค์โปรดให้เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ (ช่วง บุนนาค) เป็นแม่กอง และให้นายเฮนรี อาลาบาศเตอร์ (Henry Alabaster) ชาวอังกฤษสำรวจและออกแบบถนนตามแบบยุโรป คือพื้นถนนโค้งนูนตรงกลางและมีร่องระบายน้ำสองข้าง ถนนเส้นนี้เป็นต้นแบบให้มีการขยายถนนออกไปสู่พื้นที่นอกพระนคร เช่น ย่านถนนตก ยานนาวา บางคอแหลม และดาวคะนอง ควบคู่กันนั้นยังโปรดให้ขุดคลองเพิ่มหลายสายเพื่อเอื้อต่อการคมนาคมทางน้ำ

อีกหนึ่งพัฒนาการสำคัญในรัชสมัยนี้คือการปรับปรุง ระบบเวลา ก่อนหน้านี้ชาวสยามใช้สัญญาณธรรมชาติ เช่น น้ำขึ้น น้ำลง หรือฤดูกาลเป็นตัวบอกเวลา พระองค์ทรงนำระบบ “ทุ่ม–โมง” ซึ่งใช้เสียงกลองและฆ้องมาช่วยกำหนดเวลา แต่ก็ยังไม่แม่นยำ จึงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระที่นั่งภูวดลทัศไนย (หอนาฬิกาหลวง) ในเขตพระอภิเนาว์นิเวศน์ ภายในพระบรมมหาราชวัง เพื่อกำหนด เวลามาตรฐานกรุงเทพฯ และทำให้ผู้คนในพระนครรับรู้เวลาเดียวกัน ส่งผลให้การค้าขาย การสื่อสาร และการคมนาคมเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงสนพระราชหฤทัยในวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะดาราศาสตร์ พระองค์ทรงคำนวณการเกิดสุริยุปราคาได้อย่างแม่นยำ และทรงผสมผสานความรู้วิทยาศาสตร์กับโหราศาสตร์ในการพัฒนาประเทศและการกำหนดเวลา ตลอดรัชสมัย 17 ปี อิทธิพลของความรู้ เทคโนโลยี และวัฒนธรรมตะวันตกได้ขยายเข้าสู่สยามอย่างต่อเนื่อง พระองค์ทรงเป็นผู้นำในการเปิดประเทศและปรับปรุงระบบการบริหารให้ก้าวสู่ความทันสมัย รากฐานที่พระองค์วางไว้นี้ได้สืบทอดต่อและพัฒนาต่อเนื่องในรัชกาลถัดมา