В раннем детстве Павел сильно картавил, но постоянными упражнениями к десяти годам почти избавился от этого недостатка. Непоседливый, любопытный и неглупый мальчик был очень отзывчив на чужую ласку, быстро привязывался к людям, но так же быстро и остывал без видимых причин. «Наверное, — размышлял Порошин, — душевная прилипчивость его должна утверждаться и сохраняться только истинными достойными свойствами того человека, который имел счастье ему полюбиться»…
Он необычайно впечатлителен, с сильно развитым воображением. Павел быстро усваивал себе, что говорилось другими, при этом показывая вид, что не слышит. Ум его был преимущественно аналитическим, он зорко подмечал мелочи и подробности; знал обстоятельно все о последнем из окружавших его. Сны производили на него сильное впечатление. Был самолюбив от природы, но презирал льстецов, которых называл «персиками». Любил уединение и не любил театр, возможно, потому, что по придворным правилам спектакли шли чуть ли не ежедневно. Он вообще не выносил принужденности. Был вспыльчив и довольно резок, но отходчив. Проявлял упрямство, зачастую не терпел возражений. На такую натуру можно было действовать только добром и добрым примером. Павел не мог долго оставаться на месте: он постоянно бегал и подпрыгивал. Это подпрыгивание было у него общей чертою с отцом. Знакомясь ближе с личностью Павла, нельзя не видеть общих черт между ним и Петром III. Приходится сожалеть, что он, как и отец, был очень зависим от внешней обстановки, — он был тем человеком, каким делала его окружающая среда.
Поклонница новых идей, хорошо знающая труды философов-просветителей, Екатерина II всячески пытается использовать их авторитет для оправдания своего «особого» права на российский престол. Она оказывает им материальную помощь, просит советов и ведет оживленную переписку. Вольтера она называет своим учителем, а Дидро — великим просветителем. Гонимым на родине вольнодумцам императрица предлагает продолжить их деятельность в «варварской» стране.
В пылу своего увлечения она просит математика Даламбера, соавтора Дидро по знаменитой «Энциклопедии наук, искусств и ремесел», приехать в Россию и стать воспитателем ее сына. Он отказывается. Императрица настаивает: «Вы рождены, вы призваны содействовать счастию и даже просвещению целой нации, — пишет она, — отказываться в этом случае, по моему мнению, значит отказываться делать добро, к которому вы стремитесь»… И Даламберу пришлось мотивировать свой отказ. «…Если бы дело шло о том только, чтобы сделать из великого князя хорошего геометра, порядочного литератора, быть может, посредственного философа, — писал он, — то я бы не отчаялся в этом успеть; но дело идет вовсе не о геометре, литераторе, философе, а о великом государе, а такого лучше вас, государыня, никто не может воспитать». Отказ не повел к ссоре, переписка продолжалась, но воспитание великого князя пришлось продолжать «домашними средствами».