Павленков происходил из дворян Тамбовской губернии. Рано лишившийся родителей, он еще ребенком был отдан на воспитание в Александровский кадетский корпус для малолетних, а затем переведен в 1-й Петербургский кадетский корпус. Окончив в августе 1861 года Михайловскую артиллерийскую академию в чине прапорщика, Павленков был назначен на службу в Киевский арсенал, где заведовал водоснабжением арсенальских мастерских. Здесь он обнаружил злоупотребления по службе командира арсенала и вместе с двумя другими молодыми офицерами подал об этом формальное заявление инспектировавшему арсенал генералу. Молодые люди не знали, что инспектирование сводилось в то время к получению ежегодной дани с инспектируемых учреждений, и были удивлены, когда генерал принялся их уговаривать взять свое заявление обратно. Видя упорство Павленкова, генерал распорядился перевести его в Брянск. Следствие производилось крайне медленно, в действиях генерала явственно было видно намерение выгородить командира арсенала и обвинить молодого офицера в клевете. Через год Павленкова возвратили в Киев якобы для ускорения следствия, но его не допрашивали и к исполнению служебных обязанностей не допускали. Летом 1865 года он вторично заявил претензию инспектору. Результатом был новый перевод в Брянск и двухнедельный арест. Убедившись в невозможности продолжать службу в артиллерии, Павленков вышел в отставку.
Еще в Михайловской академии Павленков заинтересовался естественными науками, писал статьи по артиллерийской технике, занимался только что распространившейся фотографией. Вместе со своим другом, тоже артиллерийским офицером В. Д. Черкасовым, Павленков перевел на русский язык курс физики Гано, пользовавшийся большой популярностью. Заручившись согласием на небольшой кредит, Павленков и Черкасов открыли при типографии М. Куколь-Яснопольского подписку и начали издавать свой перевод выпусками. На доход от издания молодой издатель надеялся осуществить свою давнюю мечту. Еще в Киеве Флорентий Федорович зачитывался статьями Писарева в «Русском слове» и сожалел, что не имеет возможности собрать их все вместе и выпустить отдельным изданием. Теперь это стало реальным.
«Милостивый государь Дмитрий Иванович! Я желал бы приобрести право на издание
«Ну вот, мама, ты все не верила, что твой непокорный сын может сделать кое-что и хорошего, такого по крайней мере, чтобы люди очень ценили и чем бы они очень дорожили. Ан вышло, что ты ошибалась, да еще как! Где это видано, чтобы издавалось полное (заметь, шатай, полное, а не «избранное» и пр.) собрание сочинений живого, а не мертвого русского критика и публициста, которому всего 26 лет и которого г. Антонович считает неумным, Катков — вредным, Николай Соловьев — антихристом и пр. Признаюсь, мне это приятно, что меня издают, да еще деньги за это платят, которые нам теперь совсем нелишние. Заживем, мамаша, заживем, да еще как. Предчувствую, что еще несколько лет работы, и я так высоко заберусь на литературный Парнас, что ты и Верочка, и Катя станете звать меня не Митей уже, а Дмитрием Ивановичем, а я благосклонно разрешу всем вам сохранять прежнее мое наименование. Итак — успех. Повторяю, я рад и вот еще почему. Вообще я человек очень самоуверенный и себе цену знаю, но, несмотря на всю мою самоуверенность, я все же чувствую потребность проверить свои заслуги оценкой других. Слава — это признание в тебе обществом силы, дарования, полезности. И потому я рад вдвойне».
Без колебаний Писарев принял предложение Павленкова. Условия, предложенные издателем в первом письме, в дальнейшем, по ряду объективных причин, изменились. Издание растянулось на три года, вместо предложенных восьми томов вышло десять. Пробный выпуск не состоялся, а намеченные в него статьи попали в разные тома. План издания, несомненно, составлялся самим Писаревым (по крайней мере, восемь первых частей, вышедших при его жизни). Выплаты автору производились постепенно, по мере выпуска томов.
Павленков взял на себя нелегкую задачу, но не отступал, какие бы трудности ни встречались на его пути. Пропаганду писаревских идей он считал своей жизненной целью.