Золотая медаль открывала дорогу в любое учебное заведение. Старший брат, Константин, поступил на медицинский факультет Казанского университета. Уговаривал младшего последовать его примеру. Михаил не пожелал стать врачом, выбрал экономическое отделение Петербургского политехнического института.
В июне 1904 года Фрунзе из города Верный отправил прошение директору института — известному математику князю Андрею Григорьевичу Гагарину: «Желая получить дальнейшее образование во вверенном Вам заведении на экономическом отделении, имею честь покорнейше просить Ваше Сиятельство о зачислении меня в число студентов; при сем прилагаю три фотографические карточки и документы, необходимые для поступления, а именно: копию с аттестата зрелости, копию метрического свидетельства и копию с свидетельства о приписке к призывному участку; недостающий же документ о принадлежности к сословию высылаю через несколько дней дополнительно, ибо сей документ, должный быть полученным мною из г. Пишпека, за дальностью расстояния не поспел к сроку».
Странная для будущего военного министра деталь встречается в его письме приятелю от 10 февраля 1905 года: «В военное поступать не советую, испортишь всю жизнь. У меня прямо сжалось сердце, когда я в бытность в Москве увидел наших земляков. Боже, что из них делает военщина: ничего не знают, ничего не слышат…»
Михаил Фрунзе был человеком тонко чувствующим, неравнодушным к страданиям других людей. Это вовлекло его в революционную деятельность, но помешало получить образование — он окончил только три курса института.
Но юный студент не сразу стал сторонником бунтовщиков. В марте 1904 года он описывал приятелю настроения после только что начавшейся войны с Японией: «Мы с нетерпением ожидаем известий с Дальнего Востока; дела наши как будто начинают там поправляться. Жаль вот только, что у нас в России среди студенчества опять происходят беспорядки. В Петербурге закрыт горный институт, прикрыты женские медицинские курсы и, как говорят, университет; в Москве — Бестужевские педагогические курсы для женщин. Это всё на руку японцам. Они очень рассчитывают на эти беспорядки, а в особенности на смуты, могущие произойти в Финляндии, Польше и на Кавказе…»
Плата за учебу составляла 25 рублей в год. За младшего брата заплатил старший. Студент-медик Константин Фрунзе был командирован Российским обществом Красного Креста на театр военных действий — в далекую Маньчжурию, где истекала кровью русская армия и нужны были врачи. Положенную ему стипендию из средств земства Семиреченской области Константин передал младшему брату. В сентябре 1904 года Михаилу переслали в Санкт-Петербург 180 рублей.