Когда Пугачева доставили к месту казни в самом начале января 1775 года, императрица, ее сын и невестка прибыли с официальным визитом в древний город царей. По приказу Екатерины Пугачев был приговорен к публичной смертной казни четвертованием и отсечением головы. Говоря об этом святотатственном мятеже, Екатерина напишет своему дорогому Вольтеру, мнение которого так много значило для нее: «Он не умел ни читать, ни писать, но это был человек дерзкий и необузданный. До сих пор нет ни малейшего следа, что он был инструментом в руках некоторых заинтересованных сил […]. Можно предположить, что Пугачев являлся вожаком разбойников, а не ставленником другой души. Никто не был таким вредоносным со времен Темерлана. Он надеялся на свое везение и на кураж. Если бы он меня не оскорбил, то я бы, возможно, и простила бы его, но это обстоятельство ухудшает положение того, кто имеет свои законы». Из милости Ее Величество согласилась, чтобы голова преступника была отсечена прежде, чем его тело будет подвергнуто четвертованию. Казнь состоялась 10 января 1775 года перед большой толпой любопытствующих. Павел не присутствовал на этой экзекуции, поскольку не мог переносить вида крови, а возможно, из-за тайного сострадания к этому безумцу, который имел дерзновение покуситься на императрицу. Не означало ли это показательное наказание предуведомление, предназначенное тем, кто попытается противодействовать воле Ее Величества? Обезглавив Пугачева, Екатерина тем самым обезглавила волю своего сына. Обязанный знать свое место, он понимал, что в дальнейшем будет обязан повиноваться беспрекословно. В двадцать лет он попал из рук гувернеров в другие – в более суровые руки своей матери.

Тем не менее, во время праздников, которые Москва подготовила для императорской семьи, он смог услышать при его появлении перед народом приветствия более громогласные, чем те, которые обычно предназначались его матери. Это могло означать, что если народ и отдавал дань уважения Ее Величеству, то в душе вынашивал надежду на наследника короны. Повышенное внимание толпы к молодому великому князю было так явно, что Андрей Разумовский скажет ему после очередного выхода в город: «Вы видите, князь, как вы любимы! Ах, если б вы только захотели!..» Смущенный этим неуместным замечанием, Павел бросил суровый взгляд на своего друга, но не сказал ни слова. Его занимали семейные заботы, обидчивость его матери, которая даже была против того, чтобы он проявил любезность по отношению к ее последнему фавориту Григорию Потемкину. Этот одноглазый, но атлетического сложения гигант при всей своей солдатской суровости не был лишен привлекательности. Он покрыл себя славой в многочисленных сражениях до того, как преуспел в постели у Екатерины. На этом месте он заменил фаворита Васильчикова, которому царица дала отставку. В этой ситуации Наталия, со своей стороны, старалась внушить Павлу, что ему следует проявлять осмотрительность при общении с ближайшим окружением его матери, оказывающим, по ее мнению, негативное влияние на императрицу.