Михаил Павлович обладал неиссякаемым чувством юмора, весёлостью и был неисчерпаемым кладезем всевозможных шуток и острот. Порой сказанное им меткое словцо расходилось по России и долго передавалось из уст в уста. В юности он позволял себе подтрунивать и над старшими братьями, и те снисходительно терпели его безобидные розыгрыши. Добрый и весёлый нрав уживался в нём с любовью к порядку и строгой дисциплине, причём, увлекаясь внешней формой, Великий князь в своём педантизме зачастую терял чувство меры. Именно поэтому его недолюбливали в тех воинских частях, которыми он командовал. Иногда вспышки гнева приводили к серьёзным разбирательствам, доходившим до государя. Пристыжённый Михаил сразу признавал свою ошибку, и к нему возвращались его обычные вежливость и любезность. Похоже, такой неровный нрав он унаследовал от отца. По свидетельству современника, «суровость его лица и взгляда из-под нахмуренных бровей, резкая манера выговаривать и неумеренная строгость взысканий за маловажные проступки – всё это было вынуждено, ненормально и свойственно только видимому, а не истинному характеру Михаила Павловича».
Великая княгиня Елена Павловна. Художник К.П. Брюллов. 1829 г.
Ему не чужды были и искренние порывы благородства, и сострадательность. Рассказывали, что он буквально заливался слезами после разгрома польского восстания, глядя на трупы солдат, а награждённый после победы под Браиловом во время Русско-турецкой войны 1828–1829 годов орденом Святого Георгия 2-й степени, отказался надеть его, считая, что достиг успеха слишком дорогой ценой. В быту он отличался скромностью и простотой, нередко его видели в одиночку прогуливающимся по петербургским набережным в обычной военной форме.
Как военный, он проявил себя исполнительным и опытным генералом, участвуя в антинаполеоновских кампаниях 1814–1815 годов, в войне с Турцией 1826–1828 годов и в польских событиях 1830–1831 годов. Большое внимание уделял развитию русской артиллерии и в 1820 году основал Первое (с 1849 года – Михайловское) артиллерийское училище.
Супруга Михаила Павловича – Елена Павловна происходила из той же Вюртембергской династии, которая ранее дала России императрицу Марию Фёдоровну, жену Павла I. Своему мужу Елена Павловна доводилась двоюродной племянницей. Детские годы она провела в Париже, где получила прекрасные воспитание и образование. Училась она вместе с родственницами великого французского биолога Жоржа Кювье, через них познакомилась с этим прославленным учёным и почерпнула много полезного, общаясь с ним. Нередко он приглашал барышень на прогулки по Парижскому ботаническому саду, директором которого тогда состоял, и рассказывал им о разнообразных природных явлениях, растениях и животных. Переписку с Кювье Елена Павловна продолжала и в дальнейшем.
Ещё совсем юной её выбрал в невесты брату Александр I во время одной из своих европейских поездок. Императрица Мария Фёдоровна благожелательно поддержала это решение. Готовясь к прибытию в Россию, Елена Павловна превосходно освоила русский язык – в подлиннике прочитала «Историю государства Российского» Н.М. Карамзина. Когда она приехала в столицу, ей представили около 200 человек, и для каждого она нашла несколько приятных слов из той области, которой тот занимался.
Молодые супруги поселились в Михайловском дворце, много позже в нём разместился Русский музей императора Александра III. Елена Павловна поддерживала отношения с многими деятелями науки и культуры, среди её друзей и знакомых можно назвать знаменитого натуралиста барона А. Гумбольдта, астронома В.Я. Струве, крупнейшего биолога К. Бэра, поэта Ф.И. Тютчева, писателя князя В.Ф. Одоевского, музыканта графа М.Ю. Виельгорского. Она выделила необходимые средства для перевозки в Россию громадного полотна Александра Иванова «Явление Христа народу», покровительствовала А.Г. Рубинштейну, основала Русское Музыкальное общество и стояла у истоков Петербургской консерватории, пожертвовав на это крупные суммы и даже продав свои драгоценности. Николай I высоко ценил деятельность Елены Павловны, называя её «le savant de notre famille» – самой учёной из всей императорской семьи.