Школьное образование, судя по скептическому отзыву самого Гальтона, было малопродуктивным. Сменив несколько частных школ, он не преуспел в науках. Пирсон расценивает его школьные годы как застой в развитии. Впрочем, сохранилась рукопись 1835 г. «Аэростатический проект Фрэнсиса Гальтона». В ней описана (правда, весьма невразумительно) конструкция крылатого летательного аппарата, что само по себе свидетельствует о неординарности и смелости мысли будущего ученого.
Родители Фрэнсиса прочили ему медицинскую карьеру. Начальную подготовку он получил в бирмингемском госпитале и в Лондонской медицинской школе.
В 1838 г. вместе с товарищами по учебе Фрэнсис предпринял свое первое путешествие по Европе, посетив Бельгию, Германию и Австрию. Впоследствии Гальтон оказался страстным путешественником, этот вояж послужил лишь началом целой серии его странствий.
Осенью 1840 г. Гальтон поступил в Кембриджский университет, в знаменитый Тринити-колледж, где некогда учились Ньютон и Байрон. Здесь он изучал математику и естественные науки, с тем чтобы потом по замыслу отца посвятить себя практической медицине.
Энциклопедические справочники, обычно отмечающие, какое высшее учебное заведение окончил тот или иной деятель, в отношении Гальтона предпочитают формулировку: «Образование получил в Кембриджском университете». Дело в том, что медицинская карьера Гальтона не привлекала. В 1844 г. в возрасте 61 года скончался его отец, с которым Фрэнсис был очень дружен. Это событие потрясло его и заставило пересмотреть свои жизненные цели. Он отказался от необходимой медицинской практики в госпитале Св. Георга в Лондоне, поэтому диплом врача не получил. Вместо этого он решил отправиться в путешествие.
Последующий период своей жизни Гальтон в «Мемуарах» называет годами охоты и стрельбы: охота на тетеревов в шотландских болотах, на тюленей — на Гебридских островах и т. д. и т. п. Казалось, праздный образ жизни затягивает молодого джентльмена.
Но в 1849 г. Гальтон вновь испытал чувство, которое назвал «весенней тревогой». У него снова возникла потребность в исследовательской деятельности и творчестве, и он вернулся к научной работе. Плодом его изысканий стало изобретение печатающего телеграфа, или «телетайпа», как его называл автор. Описание этого прибора явилось его первым научным трудом. Правда, сам прибор так и не был полностью построен.
В 1850–1851 гг. Гальтон предпринял экспедицию в Африку, которая в отличие от его предыдущих, по сути, туристических вояжей носила исследовательский характер. Экспедиция длилась около двух лет, было пройдено 1700 миль по труднодоступным и малоизученным районам. В ходе путешествия Гальтон собрал ценные материалы для своих евгенических размышлений последующих лет.