Академия Генерального штаба, с 1855 года носившая название Николаевской в память императора Николая I, существовала в России с 1832 года. Поступать в нее имели право офицеры всех родов войск в чине до штабс-капитана/штабс-ротмистра/подъесаула включительно. Отбор в академию был чрезвычайно строгим. Согласно воспоминаниям А.И. Деникина, «мытарства поступающих в академию начинались с проверочных экзаменов при окружных штабах. Просеивание выражалось приблизительно такими цифрами: держало экзамен при округах 1500 офицеров; на экзамен в академию допускалось 400—500; поступало 140—150; на третий курс (последний) переходило 100; из них причислялось к Генеральному штабу 50, то есть после отсеивания оставалось всего 3,3 процента».

В академии существовали младший и старший классы, а также дополнительный курс. Ученики, окончившие оба класса по 2-му разряду, направлялись обратно в войска на прежние должности, а перворазрядники переводились на дополнительный курс, после чего получали очередной чин и по истечении двух лет службы в войсках причислялись к офицерам корпуса Генерального штаба. Их было совсем немного: так, в 1906 году на всю армию приходилось 350 генералов, 500 штаб- и 200 обер-офицеров-генштабистов.

Учеба в академии была очень напряженной. Будущие генштабисты должны были в совершенстве знать основные и вспомогательные военные дисциплины, особенности тактики и вооружения предполагаемых противников и потенциальных союзников России, владеть иностранными языками, блестяще разбираться в военной истории — словом, быть живой «военной энциклопедией». Выдерживали такую нагрузку далеко не все: история академии зафиксировала случаи, когда ученики в буквальном смысле слова лишались рассудка от колоссальных умственных и физических нагрузок.

Знания учащихся оценивались по 12-балльной шкале. В 1-й разряд зачислялись те, у кого «в среднем выводе из баллов по главным предметам не менее 10, а в среднем выводе из баллов по вспомогательным предметам — не менее 9». Михаил Васильевич Алексеев окончил академию с баллом 11,63 — первым по успехам. Достичь высшей 12-балльной отметки ему помешало противодействие единственного человека, относившегося к Алексееву предвзято, — ординарного профессора генерал-майора Н.Н. Сухотина. Но даже недоброжелательность Сухотина не помешала Алексееву получить Милютинскую премию — 1000 рублей, которыми награждался лучший по успехам ученик каждого курса. Кстати, одновременно с Алексеевым окончили академию многие в будущем известные военачальники Первой мировой войны — генералы К.Л. Гильчевский, Е.А. Леонтович, С.Д. Марков, С.С. Саввич, В.Е. Флуг.

13 мая 1890 года 32-летнему Алексееву был присвоен чин Генерального штаба капитана. В ноябре молодой генштабист получил свою первую должность в новом качестве — старшего адъютанта штаба 1-го армейского корпуса. Этот год стал для Михаила Васильевича счастливым в еще одном смысле: он связал свою судьбу с Анной Николаевной Щербицкой, которая родила ему трех детей — сына Николая и дочерей Клавдию и Веру.

В июне 1894 года Алексеев получил перевод по службе в канцелярию Военно-учетного комитета Главного штаба, где сначала был младшим делопроизводителем, а затем старшим. Там он был произведен в подполковники (30 августа 1894 года) и полковники (5 апреля 1898 года этот чин дал офицеру права потомственного дворянства). С этого времени служба Алексеева была связана со штабной работой, если не считать цензового командования батальоном в лейб-гвардии Гренадерском полку (1900) и командования бригадой 22-й пехотной дивизии (1907).

Одновременно со службой в Главном штабе Алексеев преподавал на кафедре русского военного искусства Николаевской академии Генерального штаба, последовательно занимая должности экстраординарного (1898—1901), ординарного (1901—1904) и заслуженного ординарного (с 1904) профессоров. Об Алексееве-преподавателе один из его учеников, ставший впоследствии генерал-лейтенантом, А.