Будущий российский император рос в семье многочисленной и многодетной. Только сыновей у Александра II было шестеро: Николай, Александр, Владимир и Алексей родились с перерывом в полтора-два года. Затем, уже после значительной паузы, Сергей и Павел.
Старший из братьев, Николай, названный в честь деда, родился в сентябре 1843 года и был вторым ребенком в семье наследника престола (первым была девочка, Александра). Так что в этой семье не было острой проблемы престолонаследия, как у Александра I или Николая II. Хотя официально великий князь Николай Александрович стал наследником не сразу, а лишь после смерти деда в феврале 1855 года, однако принцип преемственности власти по старшинству сулил царствование ему, и внимание родителей сосредоточилось, прежде всего, на нем. В раннем детстве воспитание детей было сходным: все они были на попечении нянюшек-англичанок и целой армии кадровых военных, их опекавших. На этом настаивал дед-император, да и отец придерживался такой же точки зрения. Двух старших братьев Николая и Александра одновременно начали учить и грамоте, и военному делу. Наставница, В. Н. Скрипицына, давала им первые уроки чтения и письма, арифметики и священной истории, а военные воспитатели, руководимые генерал-майором Н. В. Зиновьевым и полковником Г. Ф. Гогелем обучали их фронту, маршировке, ружейным приемам, смене караула.
Только самое начальное обучение оба старших брата проходили вместе: скоро стала сказываться разница в возрасте, да и задачи перед ними стояли разные. Обучению наследников престола в XIX веке уже придавалось большое значение.