Первостепенное влияние на воспитание сына оказал разлад в семье. Петр, первоначально с любовью относившийся к красавице супруге, через год-два охладел к ней. Евдокия Лопухина, женщина с привлекательной внешностью, но целиком находившаяся в плену старомосковских представлений о своей роли в семье, неспособная, благодаря ограниченному интеллекту, воспринимать новшества, наводившая скуку своей покорностью, быстро опостылела Петру. Царевич рос при дворе матери до восьми лет, то есть до возраста, когда формируются основные свойства человеческой натуры: трудолюбие, любознательность, любовь к родителям, уважение к их делам и т. д.

Отвергнутая супруга, как и ее окружение, прививала сыну ненависть к отцу, осуждала его частые визиты в Немецкую слободу и путешествия за границу. Обстановка в семье не способствовала воспитанию цельной натуры, вынуждая царевича постоянно лавировать между отцом и матерью, скрывать подлинные чувства, лицемерить, гасить откровенность.

Шести лет царевича начали обучать грамоте. Его учителем был Никифор Вяземский, человек слабовольный, малообразованный, лишенный педагогических способностей. Он не сумел привить ни уважения к себе, как воспитателю, ни любви к труду. Воспитанник, когда подрос, часто бивал своего наставника палкой, драл за волосы и, чтобы избавиться от уроков, давал ему поручения, требовавшие выезда из Москвы.

После возвращения из заграничного путешествия в 1698 году и заточения Евдокии в келью Суздальского Покровского монастыря Петр решил отправить сына для продолжения обучения в Дрезден. Но этому неслыханному для того времени плану не суждено было осуществиться — в 1700 году с катастрофического поражения русских войск под Нарвой началась война со Швецией. В жизни Петра наступил новый этап, когда он вынужден был сосредоточить свою недюжинную энергию на борьбе с грозным противником, покушавшимся на суверенитет страны.

Но и в этой крайне напряженной обстановке царя не покидала мысль отправить сына за границу, на этот раз не в Дрезден, а в Вену. Однако военные успехи шведского короля и угроза наследнику оказаться в неприятельском плену вынудили царя отказаться и от этого плана и принять решение обучать сына в России. Воспитателем и учителем был приглашен барон Гюйссен, получивший превосходное образование в немецких университетах. Контракт об условиях его поступления на русскую службу был заключен в 1702 году, а в следующем году он составил обширную программу обучения царевича, предусматривавшую овладение французским языком, сведениями по географии, геометрии, астрономии, фортификации и, для придания воспитаннику внешнего лоска, танцам и верховой езде. Гюйссену определили должность обер-гофмаршала царевича с жалованьем в тысячу рублей в год, однако он отказался от этой должности, в обязанности которой входили хозяйственные и финансовые заботы. Их он нашел для себя обременительными и попросил назначить на эту должность Меншикова, а себя — его помощником. Таким образом, фактически неграмотный и невоспитанный Меншиков становился главным наставником наследника. Петр удовлетворил просьбу Гюйссена. «Узнав о ваших добрых качествах и вашем добром поведении, — писал он ему по возвращении в Москву из похода 1703 года, завершившегося взятием Ниеншанца (в котором, между прочим, участвовал и тринадцатилетний царевич в качестве солдата бомбардирской роты), — я вверяю единственного моего сына и наследника моего государства вашему надзору и воспитанию. Не мог я лучше изъявить вам мое уважение, как поручить вам залог благоденствия народного. Не мог я ни себе, ни своему государству сделать ничего лучшего, как воспитав моего преемника. Сам я не могу наблюдать за ним, вверяю его вам, зная, что не столько книги, сколько пример будет служить ему руководством».

Однако в начале 1705 года Петр отправил Гюйссена за рубеж для выполнения разного рода дипломатических поручений, и тот возвратился в Москву только в октябре 1708 года.