Первоначальной учительницей Великого князя Николая Александровича была его пестунья Сургучева, жившая во дворце вместе со своим сыном — сверстником и товарищем детских забав будущего Императора.
В 1877 году руководителем учебных занятий был назначен генерал-адъютант Г.Г. Данилович — человек большого ума и большой эрудиции. Генерал-адъютант Данилович, согласуясь с указаниями Августейшего Родителя Великого князя и Наследника Цесаревича Александра Александровича, тщательно разработал и составил программу учебных занятий. В программу эту входил восьмилетний общеобразовательный курс и пятилетний — высших наук. Общеобразовательный курс был составлен по программе учебных занятий для восьмиклассных классических гимназий с изменениями: вместо преподавания классических языков (латинского и древнегреческого) было введено преподавание минералогии, ботаники, зоологии, анатомии и физиологии; курс политической истории, русской литературы и иностранных языков был значительно расширен. Курс высшего образования включал следующие науки: политическую экономию, право и военное дело (военно-юридическое право, стратегию, военную географию, службы Генерального штаба). Выбор преподавателей был сделан тщательный; в его состав вошли корифеи науки — профессора высших учебных заведений Российской Империи, такие, как К.П. Победоносцев, выдающийся юрист и автор замечательного трехтомного труда о русском праве, блестящий оратор и глубоко верующий человек; Н.Х. Бунге, М.Н. Капустин, Е.Е. Замысловский и выдающиеся авторитеты военной науки, такие, как профессор Академии Генерального штаба генерал-адъютант М.И. Драгомиров, любимец Императора Александра III — генерал-адъютант трех Императоров, Начальник объединенных штабов Российской Империи (Генерального и Главного); автор военно-научных трудов Николай Николаевич Обручев; генералы Г.А. Леер и П.Л. Лобко. Тактику преподавал генерал-майор Гудим-Левкович. Английский язык — англичанин Карл Иосифович Хисс. Строевой службе, ружейным приемам и воинским уставам обучал Великого князя полковник Лейб-гвардии Преображенского полка Дрентельн. Наследник и Великий князь Николай Александрович был прекрасным наездником, отличным стрелком и увлекался тогда еще всюду малоразвитым спортом, достигнув большого совершенства в игре в теннис, в управлении парусной яхтой, в конькобежном и гребном спорте.
1 марта 1881 года было совершено седьмое по счету злодейское покушение на жизнь Царя-Освободителя Александра II, в результате которого он был убит; на престол вступил Царь-Миротворец Александр III, и Великий князь Николай Александрович, которому тогда было 12 лет, стал Наследником престола.
Мой двоюродный дед, генерал-адъютант Н.Н. Обручев, всегда с восторгом отзывался об уме и прекрасных душевных качествах своего ученика и неоднократно рассказывал о способности Наследника Цесаревича быстро схватывать суть излагаемого предмета и о его феноменальной памяти. Преподаватель английского языка говорил о своем ученике: «Он был очень любознателен и прилежен, вызывая даже добродушные насмешки других, и чрезвычайно увлекался чтением, проводя большую часть свободного времени за книгой. Любил также, чтобы ему читали, и сам отлично читал вслух». По окончании курса наук Наследник Цесаревич сохранил к ним интерес на всю жизнь и продолжал совершенствовать свои знания путем чтения и бесед с компетентными и выдающимися людьми своего времени и поражал их своими обширными познаниями в различных областях. «Обладая основательными знаниями, — сообщает Н.Д. Тальберг[19], — Государь всю жизнь пополнял их, поражая своею осведомленностью тех, кто имел с ним дело. Вспоминаю то впечатление, которое он произвел на министра путей сообщения Клавдия Семеновича Немешаева. Последний управлял долгое время обширной и образцовой Юго-Западной железной дорогой, был большим знатоком своего дела. Он рассказывал мне, как поражен был знаниями Государя в этой области. Приходилось слышать то же от других лиц». В.И. Мамантов, главноуправляющий канцелярией по принятию прошений на Высочайшее Имя приносимых, который занимал эту должность очень долго и по роду своей службы был очень близок к Государю, пишет: «Впоследствии, когда мне пришлось часто докладывать Государю, я убедился, что Его Величество удивительно быстро схватывал сущность того, что повергалось на его усмотрение и что, казалось бы, требовало подробных объяснений. Память у Государя была поразительная: мало-мальски выдающееся дело, ему доложенное, он помнил в течение очень долгого времени в мельчайших подробностях»[20].
«Государь Император Николай Александрович был самым интеллигентным и образованным человеком, какого я когда-либо встречал в своей жизни», — свидетельствует лейб-медик Евгений Сергеевич Боткин, погибший мученической смертью вместе с Царской семьей и который очень хорошо и близко знал Царя-мученика, пребывая с ним в ежедневном общении, в обстановке интимной жизни Царской семьи, в течение 13 лет.