Кончив курс в Морском кадетском корпусе в 1880 году, Борис Борисович Голицын затем в течение 1884–1886 годов слушал лекции в Морской академии. По выходе в отставку в 1887 году князь Голицын отправился за границу и стал заниматься физикой в Страсбурге. С 1891 года по 1893 год он читал лекции в Московском университете. В 1893 году Борис Голицын был назначен исполняющим делами экстраординарного профессора по кафедре физики в Юрьевский университет, но в том же году он был избран в адъюнкты Академии наук по физике. С 1894 года Борис Борисович состоял преподавателем физики в Николаевской морской академии, где он читал лекции вплоть до 1914 года. В 1896 году князь Борис Голицын принимал участие в экспедиции на Новую Землю для наблюдения полного солнечного затмения. В 1897 году ему была поручена кафедра опытной физики в Женском медицинском институте. В 1898 году князя Голицына избрали в экстраординарные академики.
В следующем, 1899 году он был назначен управляющим экспедицией заготовления государственных бумаг. В 1903 году его избрали гласным Санкт-Петербургской городской думы. К этому времени вышли его главнейшие труды: «Исследования по математической физике» (М., 1893); «Ueber den Zustand der Materie in der Nähe des kritischen Punktes» («Ann. d. Phys. u. Ch.», т. L, 1893); «Об электростатической энергии» («Математический сборник», т. XVII, 1894); «О свободной энергии» («Известия Императорской Академии наук», 4, 1894); «Ueber die Molecularkräfte und die Elasticität der Molecule» («Bull. de l’Acad. Imp. des sc. de St.-Pétersbourg», т. III, 1895); «Zur Theorie der Verbreiterung der Spectrallinien» («Bull. de l’Acad. d. Sc. de St.-Pétersbourg», т. II, 1895, также «Ann. d. Phys. und Chem.», т. LVI, 1895); «Способ определения показателя преломления жидкостей вблизи критической точки» («Известия Императорской Академии наук», т. III, 1895); «Ueber die Ausgangspunkte und Polarisation der X-Strahlen» (с A. v. Karnojitzky, «Mémoires de l’Ас. Imp. d. sc. de St.-Pétersbourg», VIII сер., т. III, 1896); «О свойствах мельчайших частиц материи» (СПб., 1896); «Ueber die Aenderung des Druckes unter dem Kolben einer Luftpumpe» («Bull. de l’Acad. Imp. de Sc. de St.-Petersbourg», т. VII, 1897); «Einige Bemerkungen über die Empfindlichkeit des Auges» («Bull. de l’Acad. Imp. de Sc. de St.-Pétersbourg»,т. VII, 1897); «Общий обзор деятельности экспедиции Императорской Академии наук на Новой Земле летом 1896 года» («Запис ки Императорской Академии наук», т. VIII, 1898); «Фотограмметрическая съемка, произведенная на Новой Земле в 1896 г.» («Записки Императорской Академии наук», т. VIII, 1898); «Материалы к определению границ Гольфстрима в Северном Ледовитом океане» («Известия Императорской Академии наук», т. IX, 1898); «О метеорологических наблюдениях на Новой Земле» («Записки Императорской Академии наук», т. IX, 1900); «Zur Methodik der seismometrischen Beobachtungen» («Comptes rendus des séances de la Commission sismique permanente», т. I, Livr. 3, 1904); «Прибор для регистрации изменений наклона» («Известия Сейсмической комиссии», 1905); «Ueber die Methoden zur Beobachtung von Nei-gungswellen» («Comptes rendus des séances de la Commission sismique permanente», 1905) и другие.
