Родители старались дать четырем сыновьям и пяти дочерям разностороннее образование, воспитать их честными и трудолюбивыми. Николай Николаевич развивал У детей литературный и художественный вкус, прививал им любовь к музыке и природе, воспитывал их в атеистическом духе. Редким воспитательным талантом обладала Мавра Петровна. Аккуратная, организованная, скромная, она, излишне не стесняя детей, в то же время умела поддерживать дисциплину.
Миша рос живым и подвижным ребенком. Он был неутомимым зачинщиком игр и забав, вовлекал в них братьев и любимую сестру Надю, увлекался верховой ездой, борьбой, упражнениями с гирями. Его отличали стремление к самостоятельности и любознательность. Мальчик рано научился читать и мог часами сидеть за книгами. Читал и говорил свободно по-немецки и по-французски, неплохо знал латынь. Среди сверстников Миша был известен как хороший танцор, шахматист и гимнаст.
В 1904 году семья Тухачевских переехала в село Вражское Пензенской губернии. В том же году Миша поступил в Пензенскую гимназию. Атмосфера, в которой он оказался, благоприятно воздействовала на формирование мальчика как личности. Пензенская губерния имела давние революционные традиции. Улицы и площади Пензы видели отряды Степана Разина и Емельяна Пугачева. Здесь жили первый русский революционер А. Н. Радищев, декабрист И. А. Анненков, революционер-демократ В. Г. Белинский. В начале 1905 года в городе была создана Пензенская группа РСДРП. В дни Всероссийской стачки в Пензе и Рузаевке под руководством социал-демократического комитета произошли забастовка железнодорожников, столкновения рабочих с полицией, жандармами и казаками. Все эти события не прошли бесследно для молодого Тухачевского. И можно предполагать, что зерна сомнения в справедливости существующего строя проросли в его душе уже в те годы.
Не могла не влиять на юного Тухачевского и литературная слава Пензенской губернии. В девятнадцати километрах от Вражского в Тарханах находилась могила М. Ю. Лермонтова. В Наровчате провел детство A. И. Куприн. В уездном городе Чембаре учился B. Г. Белинский. В Пензе служил М. Е. Салтыков-Щедрин. Творчество этих великих людей увлекало Михаила. Бессонные ночи он проводил и над книгами о полководцах, битвах и сражениях. Любил рассказы отца об участии предков в войнах, особенно в Отечественной войне 1812 года прадеда Александра Николаевича Тухачевского, служившего в лейб-гвардии Семеновском полку, созданном Петром, — в том же, где начинал свою военную службу великий Суворов.
Увлеченность военным делом сыграла решающую роль в судьбе Миши. И не случайно, после того как семья Тухачевских переехала в Москву, он в 1911 году уговорил отца разрешить перейти из гимназии в 1-й Московский Екатерининский кадетский корпус в Лефортове. Успешно сдав приемные экзамены, юноша поступил в 7-й (последний) класс. Уровень знаний воспитанников корпуса благодаря стараниям его ректора — просвещенного генерала В. В. Римского-Корсакова, родственника знаменитого русского композитора, — превосходил гимназии и реальные училища.
Тухачевский глубоко изучал как специальные, так и общеобразовательные предметы. Он завел тетрадь, в которую заносил выписки из военно-исторических книг, меткие изречения видных полководцев. «Науку побеждать» Суворова знал наизусть. Вскоре Михаил стал одним из лучших учеников и был назначен вице-фельдфебелем — старшиной класса. Закончив с отличием корпус, он
Начальник училища, хороший организатор и педагог генерал-лейтенант Н. И. Геништа выделялся очень умеренными либеральными взглядами. В 1905 году Николай Иванович, будучи начальником Казанского юнкерского пехотного училища, дал путевку в жизнь будущему Маршалу Советского Союза Александру Ильичу Егорову. Жизнь сложилась так, что Николай Иванович стал крестным отцом еще одного из первых советских маршалов — Тухачевского. А после Октябрьской революции генерал-лейтенант Геништа добровольно вступил в Красную Армию и в 20-е годы в должности старшего инспектора Главного управления военно-учебных заведений Рабоче-Крестьянской Красной Армии работал под руководством своего бывшего воспитанника Тухачевского.