Обучение всем тонкостям и нюансам живописи у Петрова-Водкина длилось более пятнадцати лет. Вернувшись после закрытия самарских классов в Хвалынск, его дальнейшую судьбу опять решил случай. К помещице Казарьиной, у которой мать Кузьмы Сергеевича служила горничной, приехал для постройки особняка знаменитый архитектор Роберт-Фридрих Мельцер[5]. Казарьина, хорошо знавшая об увлечении сына своей служанки, познакомила Мельцера с рисунками молодого хвалынского художника. Они настолько впечатлили архитектора, что тот решил взять Кузьму с собой, в Петербург, где имелась возможность дать ему хорошее художественное образование. Так следующим «университетом» за классами художника Бурова стала школа технического рисования барона Штиглица. «Уставший от трудностей самоучки, я вздохнул облегчённо: путь мой был найден. Оставалось только приложить все силы и выдержку на его прохождение. И, надо сказать правду, горячо и преданно взялся я за работу. Дня не хватало при моём интересе к разнообразию преподавания.
Давая познания по общей изобразительности, школа всё внимание ученика сосредотачивала на способах выполнения, она чередовала карандаш, перо, кисть, осложняя и самые объекты изображения от орнамента до натурщика. Всё устремлялось на конечную цель школы – дать такое изображение, чтоб с него можно было воспроизвести в точности предмет изображённый».
Вскоре педантичность и рациональность образовательного процесса стали тяготить талантливого хвалынца. Ему уже виделась Москва, с её народниками и передвижниками, со «Строгановкой» и Училищем живописи, ваяния и зодчества, с её Виктором Васнецовым, Рябушкиным, Мусатовым, Коровиным и Врубелем.
«…Москва грохотала вдали и манила меня в свою новую неразбериху… Петербург и школа Штиглица развили во мне критическое отношение к внешнему окружению и к самому себе. Они осмешнили мой провинциализм и уняли нетерпеливость в достижении цели.
Мне думалось, что, может быть, всякая школа, какая бы она ни была, – это печь для моей переплавки, и разжигается она моим собственным огнём: руководители только раздувают этот огонь либо гасят его».
В Московском училище живописи, ваяния и зодчества Петров-Водкин поступил в класс Валентина Серова. «Московские» ожидания не обманули Кузьму Сергеевича. Если петербургская художественная среда мало считалась с «текучестью жизни», то «московская переживала и отзывалась, как могла, на бури и перемены в искусстве». Училище было резко оппозиционно не только к Академии, но и отчасти к передвижникам, несмотря на то, что видный передвижник Николай Алексеевич Касаткин был в числе его профессуры. Впрочем, в училище было много ярких и интересных преподавателей. Помимо Серова студентов обучали Коровин, Трубецкой, Пастернак, Поленов… Москва пестрела художественными выставками различных творческих объединений: «Союза тридцати шести», «Мира искусства», «Московского товарищества» и, конечно же, «Передвижников». «Если Москва ненавистно относилась к Петербургу, то последний просто делал сенаторский вид, что будто не замечает московских еретических увлечений», – писал Петров-Водкин.