Как и в случае со всеми своими дочерями, Александра Федоровна полностью взяла на себя руководство уходом за маленьким сыном. Она много времени проводила в детской. Сама купала цесаревича, кормила его грудью. Однако молока у Государыни было недостаточно, поэтому, пришлось искать для новорожденного кормилиц. Первой кормилицей цесаревича стала Александра Негодова-Крот, крестьянка Винницкого уезда Подольской губернии. Однако кормила она наследника только три месяца, затем, одна сменяя другую, его кормили еще три крестьянки, происходило это потому, что качество и количество молока постоянно проверяли доктора и при малейшем ухудшении показателей просили найти новую кормилицу. Каждая из кормилиц при увольнении получала дорогие подарки, ей назначалась пожизненная пенсия, при необходимости и далее решали проблемы ее семьи. Иногда кормилицы обращались к императрице с различными просьбами, и Государыня всегда им помогала. Так произошло и в случае с первой кормилицей цесаревича Александрой Негодовой-Крот, Государыня два раза устраивала ее мужа на службу и помогла покрыть крупную недостачу в магазине, где тот работал, позже полностью оплатила учебу в гимназии дочери крестьянки.
Практически сразу после появления на свет цесаревича Александра Федоровна уволила главную няню в детской – Маргаретту Игер, которая вынуждена была вернуться в Англию. Цесаревны, которых Маргаретта воспитывала с детства, с печалью с нею расстались. На посту иностранку сменила русская няня Мария Ивановна Вишнякова, до этого служившая «второй» няней. Марии Ивановне помогали ухаживать за детьми еще две русские няни.
В младенческом возрасте цесаревич был ребенком достаточно спокойным и уравновешенным, подрастая, оставался застенчивым и немного боялся незнакомых людей. Пьер Жильяр впервые увидел Алексея Николаевича случайно. Он вспоминал: «В феврале 1906 года я впервые увидел цесаревича Алексея Николаевича, которому было тогда полтора года. Вот при каких обстоятельствах это произошло. В этот день я по обыкновению прибыл в Александровский дворец, куда мои обязанности призывали меня несколько раз в неделю. Я уже готовился закончить свой урок с Ольгой Николаевной, когда вошла императрица с великим князем наследником на руках. Она шла к нам с очевидным намерением показать мне сына, которого я еще не знал. На лице ее сияла радость матери, которая увидела наконец осуществление самой заветной своей мечты. Чувствовалось, что она горда и счастлива красотой своего ребенка. И на самом деле, цесаревич был в то время самым дивным ребенком, о каком только можно мечтать, со своими чудными белокурыми кудрями и большими серо-голубыми глазами, оттененными длинными загнутыми ресницами. У него был свежий и розовый цвет лица здорового ребенка, и когда он улыбался, на его круглых щечках вырисовывались две ямочки. Когда я подошел к нему, он посмотрел на меня серьезно и застенчиво и лишь с большим трудом решился протянуть мне свою маленькую ручку».
Буквально сразу после рождения цесаревича, когда была перерезана пуповина, доктор заметил, что порез кровоточит немного больше, чем обычно это бывает. Два дня кровотечение не прекращалось, но потом врачам удалось его остановить, и в то время случившееся не вызвало большой тревоги. Однако беспокойство у Августейших родителей осталось. 1 августа император писал по просьбе императрице великой княгине Милице Николаевне, на тот момент близкой подруге Государыни, о волнении по поводу состояния здоровья цесаревича: «Слава Богу, день прошел спокойно. После смены повязки с 12 часов дня до 9:30 того вечера не было ни капли крови. Врачи надеются, что так и будет дальше. Коровин останется здесь на ночь. Федоров едет в город и возвращается завтра… Маленькое сокровище удивительно спокоен, и, когда меняют повязку, он или спит, или лежит и улыбается. Его родителям сейчас немного легче на душе. Федоров говорит, что примерный объем кровопотери в течение 48 часов был от 1/8 до 1/9 от общего объема крови».
Камер-фрау Мария Федоровна Герингер вспоминала, что вскоре после рождения цесаревича, когда его однажды туго перепеленали, на пеленке остались пятна крови. Александра Федоровна сказала фрейлине: «Если б вы только знали, как горячо я молила Бога, чтобы он защитил моего сына от нашего наследственного проклятия». Многие потомки Английской королевы Виктории, бабушки Александры Федоровны, страдали от гемофилии. Болел ею дядя Александры Федоровны, младший сын королевы Виктории принц Леопольд. Родной брат российской императрицы – принц Фридрих – умер в раннем возрасте от гемофилии. Старшая сестра Александры Федоровны – Ирена вышла замуж за принца Генриха Прусского. Она родила трех сыновей – Сигизмунд гемофилией не болел; старший – Вольдемар – умер от гемофилии в возрасте 56 лет, младший – Генрих – в возрасте 4 лет, всего за пять месяцев до рождения цесаревича Алексея Николаевича. Ген гемофилии от королевы Виктории перешел к ее детям, внукам и правнукам, исследователи насчитывают девять больных гемофилией потомков-мужчин королевы.