В 1869 году Костю с братом Игнатием родители определили в Вятскую гимназию, учебу в которой, носившую гуманитарную ориентацию, он вспоминать не любил. Проучился он в ней четыре года, два из которых во втором классе - из-за глухоты успехи его были скромными.
С 1873 года отец начал работать секретарем Вятского управления госимущества, а в следующем году был произведен в чин надворного советника с окладом 600 р. жалованья и 200 рублей столовых в год [3, с. 145].
После смерти матери, когда Косте было 13 лет, детей начала воспитывать тетка Екатерина Ивановна и до этого помогавшая сестре вести хозяйство. Она имела склонность все преувеличивать и даже врать [172, с. 42].
Как впоследствии вспоминал К.Э. Циолковский, у него была склонность к лунатизму. Иногда по ночам вставал с постели, блуждал по комнатам и прятался где-нибудь. У его старшего брата Мити это было выражено еще сильнее [172, с. 39].
В 14-16 - летнем возрасте он начал понемногу изобретать, прежде всего, игрушки, а однажды изобрел коляску с пропеллером, которая передвигалась в любом направлении под действием ветра. Потом появился музыкальный инструмент с одной струной, клавиатурой и коротким смычком, быстро двигавшимся по струне. Инструмент приводился в движение колесом, а оно - педалью.
В 14 лет решил почитать арифметику и оказалось, что все в ней было ясно и понятно. "С этого времени, - писал он, - я понял, что книги вещь не мудреная и вполне доступная" [172, с. 47].
Под влиянием чтения он увлекся астролябией. Однажды, не выходя из дома, он определил с ее помощью расстояние до пожарной каланчи. Потом его измерил и оказалось, что вычисление правильное. "Так я поверил теоретическому знанию", - позже написал он.
Когда его отец преподавал в школе, он стал знакомиться с его книгами и под их влиянием начал создавать свои приборы. Но серьезного, конечно, ничего не было.
В 15-16 лет, видимо под влиянием книг, ему пришла в голову мысль о создании металлического дирижабля, с которой он не расставался до своих последних дней.
Отец, увидев склонность сына к технике, в 1873 году отправил его в Москву для поступления в ремесленное училище. Но к этому времени оно стало высшим (в советское время оно было известно как МВТУ им. Баумана), Костя в него, естественно, не поступил, но остался в Москве, что было, вообще говоря, непонятным поступком.
В автобиографии он, много лет спустя, писал: "Но что я мог там ( т.е. в Москве - Г.С.) сделать со своей глухотой! Какие связи завязать? Без знания жизни я был слепой в отношении карьеры и заработка" [172, с. 50].