Цесаревич любил армию, многие считали, что он прирожденный военный. Офицером он был строгим, требовательным к себе и другим, отлично знавшим военную науку и армейские уставы. В полку его уважали за серьезность, добросовестность и справедливость. К наследнику престола хорошо относились сослуживцы. Со многими офицерами он был дружен, участвовал в полковых пирушках. Случалось, что после веселых застолий цесаревич на следующий день опаздывал на занятия с преподавателями. Но это были редкие «грехи молодости», возможность немного отдохнуть и развлечься при строгой полной серьезной ответственности жизни будущего царя.
Кроме практики в военном деле, Николая Александровича отец-император готовил к практическому управлению государством. С 1889 года цесаревич стал участвовать в заседаниях Государственного совета и Комитета министров. Александр III также хотел, чтобы его сын познакомился лично с различными регионами России, поэтому наследник сопровождал отца в его многочисленных поездках по стране.
Однако как бы ни был занят учебой и государственными делами юный цесаревич, он успевал отдавать должное своему увлечению искусством. Особенно он любил театр, за зимний сезон успевал посетить десятки спектаклей и все основные премьеры. Предпочтение наследник отдавал опере и балету. В 1890 году Николай Александрович на выпускном вечере балетной школы Императорского театрального училища познакомился с Матильдой Кшесинской, на тот момент выпускницей училища, позже ставшей балериной Мариинского театра. Их роман продлился около четырех лет. Однако он был не первым и не единственным у юного, пылкого цесаревича. До увлечения Кшесинской цесаревич был влюблен в княжну Ольгу Александровну Долгорукову, некоторое время у наследника была симпатия к английской принцессе Виктории, дочери Альберта принца Уэльского. В это время, рассуждая о своих влюбленностях, о том, что он способен увлекаться то одной женщиной, то другой, Николай Александрович весной 1892 года писал в своем дневнике: «Право, можно было бы заключить из этого, что я очень влюбчив? До известной степени да; но я должен прибавить, что внутри я строгий судья и до крайности разборчив!»
По завершении высшего образования Александр III принял решение отправить сына в длительное зарубежное путешествие. Император хотел, чтобы тот познакомился с различными странами и их государственным устройством. 22-летний цесаревич отправился в путь 23 октября 1890 года. Для этого практически мирового турне император выделил сыну крейсер «Память Азова», который для безопасности наследника сопровождала целая эскадра военных кораблей. Программа поездки включала в себя знакомство с достопримечательностями стран, в которых побывал наследник, а также официальные встречи.