В 1857 году капитан Миклухо умер. Будущий исследователь Океании после смерти отца поступил в «школу св. Анны» в Петербурге, но через год уже носил на фуражке серебряные гимназические веточки. Не закончив курса Санкт-Петербургской второй классической гимназии, Миклухо-Маклай определился в университет, на физико-математический факультет, по отделению естественных наук. В стенах университета Миклухо-Маклай пробыл недолго: в 1864 году юный Маклай был исключен из списков вольнослушателей, и обер-полицмейстер столицы предложил университетскому начальству выдать Маклаю обратно метрику, копию формулярного списка его отца и бумагу о дворянском достоинстве. Чем это было вызвано, неизвестно. В архивах сохранилась лишь справка о том, что Маклай «...неоднократно нарушал во время нахождения в здании университета правила, установленные для этих лиц» (то есть для вольнослушателей)...
Возвратив Маклаю бумаги, университетское начальство взяло с него подписку в том, что он не будет больше посещать университет.
С этого времени и начинаются странствия Николая Миклухо-Маклая по земному шару.
Он уехал в Гейдельберг и поступил в знаменитый университет. Числясь на философском факультете, он также слушал лекции и других выдающихся профессоров Гейдельберга. Среди них был Герман Гельмгольц, медик и гениальный физик. В Гейдельберге читали лекции и знаменитый юрист Иоганн Блунчли, веривший в то, что со временем все человечество создаст единое всемирное государство, и великий физик Бунзен.
Два года прожил Миклухо-Маклай в Гейдельберге, потом он переселился в Лейпциг, где мы видим его на медицинском факультете. Но непоседливый юноша из Лейпцига перекочевал в Йену, где в то время читал лекции Эрнст Геккель, знаменитый естествоиспытатель. Геккель был погружен в изучение простейших беспозвоночных, губок, полипов, медуз, местом его работы были остров Гельголанд, Ницца, Мессина, Неаполь. Ему принадлежала идея изучения животных моря на морском берегу, и Маклай, организуя впоследствии морские биологические станции, делал это, помня заветы Геккеля. Лучший знаток жизни лучистых, Эрнст Геккель был убежденным дарвинистом.
В 1866 году Геккель подарил миру «Общую морфологию организмов», сделавшую имя его бессмертным. И в том же году Николай Миклухо-Маклай был приглашен Геккелем в большое путешествие. Они побывали на острове Мадейра в Атлантическом океане, где Миклухо-Маклай впервые увидел апельсиновые рощи, драконовые деревья, уступы береговых скал и морские просторы. Волшебная нить странствий впервые привела Миклухо-Маклая на просторы океана. За Мадейрой следовал Тенерифе, где по выжженным солнцем дорогам шагали верблюды, где по светлому снежному шлему Тенерифского пика бежали тени от облаков и где ученому-путешественнику показывали дом, в котором жил творец «Космоса» Александр Гумбольдт.