В реформе Головнина уделялось много внимания двум насущным вопросам: образованию молодых ученых, для повышения уровня которого немедленно были приняты важные решения, и помощи дипломированным специалистам с тем, чтобы они могли продолжить образование в иностранных университетах. В ходе работы комиссии все участники сошлись во мнении о существовании почти полного разрыва связей с европейским университетским миром и необходимости их восстановления путем отправки студентов за границу.
Реформа придала значительный импульс университетской жизни, приведя к появлению университетов в Томске (который до революции 1917 г. пользовался в России огромным престижем), в Варшаве, в Ярославле. Но по двум пунктам, которые отстаивал министр, его либеральные предложения в 1863 г. поддержки не получили. Он желал, чтобы студенческим корпорациям (тогда еще не говорили профсоюзы) было разрешено организовываться в стенах университетов и чтобы им выделялись материальные средства, позволявшие познакомиться с их существованием (места собраний, афиши и даже бюллетени). Он хотел также открыть университет для девушек. По этим двум пунктам победила доктрина консерваторов. Студенты пугали, волнения, периодически вспыхивавшие в университетах, давали понять, что предоставление им излишней свободы для организации и пропаганды могут раздуть тлеющий огонь мятежа. Законом 1863 г. лучше ограничить риск, превратив университеты в дискуссионные центры. Что касается университетов для девушек, Россия в этом отношении встала в один ряд с большинством европейских стран. Швейцария, не знавшая этих ограничений, стала отныне центром притяжения для эмансипированных русских девушек, мечтающих продолжить образование на уровне, не ограничивающемся изучением правил этикета.
Несмотря на эти ограничения, в реформе было достаточно новаторских аспектов для того, чтобы преобразить университетский мир России и позволить ему добиться значительного интеллектуального прогресса. Да, студенческие волнения возобновятся несколько десятилетий спустя, но в течение достаточно долгого периода университет останется в России кузницей интеллектуальных кадров. Он привлечет авторитетных профессоров и сформирует поколение студентов, которые крайне потребуются стране в конце века для участия в беспрецедентной экономической и технической модернизации.
Не осталось без внимания Головнина и среднее образование. К традиционному классическому образованию в гимназиях (лицеях) был добавлен другой тип лицеев (реальные гимназии) с большим объемом преподавания математики и естествознания.