Сначала я отучился в Казанской второй гимназии в классе правоведения. Пошёл по стопам старшего брата Константина и окончил Казанский университет, став юристом. Но затем я переехал в Германию и поступил в Марбургский университет, где глубоко погрузился в работы химика Кольба, начал работать в лаборатории Вюрца и чуть позже получил степень доктора философии.
Я написал диссертацию «О диамидосалициловой кислоте» и отправил её в свою альма-матер великому профессору и химику Бутлерову. Вернувшись в Казань, я лично познакомился с ним и стал работать на его кафедре. Этот момент стал поворотным в моей жизни, ведь тогда я начал свои активные и самые разнообразные исследования.
Я продолжил учения Бутлерова и создал «зайцевские синтезы» — цинкорганические методы синтеза различных классов спиртов. Открыл класс органических соединений — лактоны, разработал способ получения янтарного альдегида.
Одно из важнейших исследований — высшие жирные кислоты. Благодаря моим трудам сегодня их широко применяют в производстве моющих средств, свечей, лакокрасочных и текстильно-вспомогательных материалов, а также в ингредиентах искусственной кожи, эмульгаторов латексов и каучуков.