В 1848 году у братьев появился военный дядька – унтер-офицер лейб-гвардии Семеновского полка Тимофей Хренов, обучавший их начальной военной подготовке.
С 1849 года воспитание великих князей возглавил бывший директор Пажеского корпуса Николай Васильевич Зиновьев, в помощники которому были приданы генералы Г. Ф. Гогель и Кознаков. Главной их задачей было приучение мальчиков к военному делу, особенно к требованиям армейской дисциплины.
С 1850 года начались регулярные уроки: каждый день по два часа занятия со Скрипицыной, потом фронт, маршировка и ружейные приемы у Хренова и два раза в неделю уроки гимнастики и танцев.
По вечерам в воскресенье к великим князьям приглашались их сверстники – племянники генерала Зиновьева Козловы, С.Шереметев, Н.Адлерберг, А. Олсуфьев, юные герцоги Лейхтенбергские и принцы Ольденбургские, и все вместе они играли в мяч и в войну, устраивали изрядный шум и возню.
Весной двор переезжал в Царское Село, где любимыми местами Николая и его братьев был Детский остров, а также специально для них
устроенный гимнастический уголок с лестницами, канатами, мачтами и крепостными укреплениями.
Уроки продолжались и в Царском Селе, но здесь много времени отводилось прогулкам и всевозможным играм – настоящее деревенское приволье.
К 1 июля (когда праздновался день рождения бабушки Александры Федоровны) семейство Александра Николаевича переселялось в Петергоф, где неизменно занимало Фермерский дворец. Рядом был Финский залив с его шхунами, яхтами и ботиками, и юный Николай Александрович, подобно своему предку Петру Великому, страстно увлекся морем. Ему построили яхту для морских прогулок, названную «Никса», а дед Николай Павлович зачислил внука в гвардейский Морской экипаж.
У детей Александра II было счастливое детство – с любящими родителями, дедушкой и бабушкой, со множеством игр, игрушек, приятелей, удовольствий, с праздниками на Царицыном и Ольгином островах. Будущий наследник рос в на редкость гармоничной атмосфере.
В 1852 году наступила пора гимназического курса, и к Николаю и Александру – теперь уже к каждому порознь, ибо существовал индивидуальный подход в воспитании, а братья различались и возрастом, и темпераментом, и способностями, – стали ходить учителя. Известный историк литературы Я. К. Грот преподавал русский язык, всеобщую и русскую историю, географию, церковнославянский и немецкий языки; С. П. Су- хонин – математику, Ф. И.Шау – английский язык, Ф. Курнар – французский, И. И. Лау – чистописание,
Н. И. Тихобразов – рисование. Закону Божьему учил протопресвитер В. В. Бажанов, который был наставником еще отца великих князей. В программе были музыка, танцы, фехтование, верховая езда – все как полагается. Уроки занимали сорок пять часов в неделю, включая время для подготовки.
О том, насколько серьезным было образование цесаревича, свидетельствует хотя бы программа по русской словесности. Среди произведений, которые проходил Николай, были сочинения Хераскова, Фонвизина, М.Н.Муравьева, Екатерины II, И.И.Дмитриева, Карамзина, две книги «Илиады» в переводе Гнедича, произведения Жуковского, «Горе от ума» Грибоедова; «Борис Годунов», «Полтава», «Медный всадник», «Скупой рыцарь», отрывки из «Евгения Онегина» и др. произведения Пушкина; «Герой нашего времени» Лермонтова, отрывки из «Мертвых душ», «Тарас Бульба», «Шинель» Гоголя; «Бирюк» и «Бежин луг» Тургенева, «Антон- горемыка» Григоровича, «Поярков» и «Красильниковы» Мельникова-Печерского и др. Кроме того, наследника основательно знакомили с древнерусской литературой, он даже занимался переложением некоторых псалмов и притчей Соломона с церковнославянского на современный русский язык.
Учителя не могли нахвалиться Николаем: он поражал наставников блеском ума и способностей. «Будущий наследник обещает чрезвычайно много, – писал Я. К. Грот. – Наружность у него приятная. В лице его много сходства с отцом и отчасти с дедом. Черты лица у него правильные и гармонические, глаза голубые с большой живостью, светлые волосы, коротко остриженные. Нрав Николая Александровича веселый, приветливый, кроткий и послушный. Для своих лет он уже довольно много знает, а ум его развит. Способности у него блестящие, понятливость необыкновенная, превосходное соображение и много любознательности».
18 февраля 1855 года умер Николай I, и цесаревич Александр Николаевич стал императором, а великий князь Николай Александрович – наследником и цесаревичем. Его назначили атаманом всех казачьих войск и канцлером Александровского университета в Гельсингфорсе – на должности, которые до вступления на престол занимал его отец, – и зачислили во все полки гвардии.
Теперь предстояло озаботиться его дальнейшим образованием, которое должно было не только соответствовать предназначению Николая, но и быть по-настоящему качественным и всеобъемлющим. Императрица Мария Александровна начала поиски подходящих лиц и программ.
В разговоре с А. Ф. Тютчевой Мария Александровна однажды сказала: «Пусть мне во всей России назовут человека, который с природным умом соединял бы истинное образование, с сильной волей – твердые принципы, веру и неиспорченную нравственность, и я ручаюсь вам, что преодолею все препятствия и поставлю этого человека к своим сыновьям». Но найти такого наставника для цесаревича было непросто. Несколько кандидатур оказались неудачными. В.П.Титов был слишком неопытным педагогом, К. Д. Кавелин – слишком либералом, А. Ф. Гримм (уже служивший ранее наставником у великого князя Константина Николаевича) – слишком немцем.
Наконец появилась кандидатура, устроившая всех: граф Сергей Григорьевич Строганов, бывший попечитель Московского учебного округа и куратор Московского университета; с его управлением был связан лучший период в жизни этого учебного заведения. Строганов был умен, ироничен, блестяще образован; он воевал с Наполеоном, объехал весь мир и прочитал целые библиотеки книг. Его уважали как в академических, так и в военных и придворных кругах за безупречную честность, принципиальность, полное отсутствие низкопоклонства и верность долгу.
«Граф Строганов создал для цесаревича спокойный, такой ясный умственный мир и в то же время такой широкий, что он мог получить в нем умственное развитие не только богатое и полное, но и твердое и совсем застрахованное от опасности влияния со стороны, – писал историк Е.С. Каменский. – Ничего не скрывая от ума великого князя из того, что тогдашние увлечения времени и моды противопоставляли всему, что граф Строганов считал основными истинами в политическом вероучении, он умел так убеждать своего воспитанника в истине и так опровергать все покушения на нее, что правильное умственное воспитание цесаревича делалось без малейших усилий. То серьезною речью, то шуткой, иронией, сарказмом, метко и кстати сказанными, он обращался с великим князем так, что вызывал в нем и полное доверие, и полную откровенность.
Между воспитателем и воспитанником был постоянный обмен мыслей».
Назначенный попечителем наследника Строганов лично разработал для него университетский курс, соединявший гуманитарные и военные дисциплины, и пригласил для преподавания лучших профессоров из Московского, Петербургского, Киевского университетов и Духовной академии, в том числе историков С. М. Соловьева и М. М. Стасюлевича, филолога Ф.И.Буслаева, экономистов И. К. Бабста и Н.Х. Бунге, юристов Б.Н.Чичерина, К.П.Победоносцева и И.Е.Андреевского, военного тактика М. И. Драгомирова и др.
Все приглашенные профессора отнеслись к преподаванию с особой ответственностью, старались не просто вложить в голову наследника знания, но и научить его размышлять и анализировать, применять теории к практике. Николай Александрович был внимателен, усидчив, вдумчив; профессора наперебой хвалили его, уверяя, что за всю их преподавательскую практику у них не было более способного ученика. «Развитие его, как все тогда замечали, в умственном отношении замечательное, – писал историк С. М. Соловьев. – Главной причиной этого изумительного развития была, разумеется, его даровитость, соединенная с тонким умом и очень восприимчивою натурою. Кроме того, он умел, а эта способность столь же ценная и редкая, как даровитость».