セルゲイ・イワノフ
さらに2005年11月14日にはプーチンによって第一副首相に任命される。第一副首相としてメドヴェージェフは保健・教育・住宅建設・農業の4分野の改革で社会基盤の整備を目指す「優先的国家プロジェクト」を担当した。第一副首相就任に伴い、同じく第一副首相だったセルゲイ・イワノフと2007年9月に首相に就任したヴィクトル・ズプコフなどと共にプーチンの後継の最有力候補の1人と取り沙汰されるようになる。