В характере Николая Павловича с детства замечалось сочетание сердечности и прямоты с жестокостью и угловатостью. Он был ласков и внимателен к окружающим, но проявлял в то же время иногда излишнюю резкость. Совершенно чуждый жестокости, он мог быть подчас довольно грубым. Вспыльчивый и стремительный, он обладал и большой долей настойчивости, но не всегда умел быть достаточно сосредоточенным, что отражалось в известной степени на его занятиях. Шумный в забавах и играх, он обыкновенно был серьезен и задумчив, и только порой, по отзывам его воспитателей, на него находили периоды неудержимой веселости. Отмечают, кроме того, его излишнюю робость и застенчивость, а также, по-видимому, чисто нервную трусливость, проявлявшуюся, однако, крайне неровно. Так, в детстве он очень боялся грозы и фейерверков и долго не мог побороть страх, слыша выстрелы. Напротив, с самого начала он не обнаружил ни малейшей боязни ездить верхом и с детства смело садился на лошадь. Из игр великие князья Николай и Михаил Павловичи любили почти исключительно военные, начиная их чуть ли не с постели. В то же время Николай Павлович очень любил шахматы. Он любил рисовать, рисовал хорошо и занимался даже гравированием. Музыку в детстве и юношеские годы Николай Павлович, по его собственному признанию, совершенно не любил. Любовь к этому искусству развилась в нем лишь значительно позднее. Но он всегда любил хорошее церковное пение; сам пел иногда с певчими и много занимался придворным хором. В своих учебных занятиях он предпочитал, по-видимому, науки точные и практические, мало проявляя склонности к отвлеченным и умозрительным дисциплинам. Чистая математика и политические науки в одинаковой степени не пользовались его симпатиями. Зато прикладная физика и механика возбуждали в нем большой интерес. Особенно он любил инженерное искусство, знал его хорошо и позднее любил говаривать про себя: «Мы, инженеры…» Вообще, как в детстве военные игры, так в юношеском возрасте военные занятия делались все более и более предметом его увлечения. К гражданским наукам он чувствовал всего менее склонности. Это постоянно озабочивало его воспитателей, и прежде всего императрицу-мать, всячески старавшуюся отвлечь своих младших сыновей от исключительного пристрастия к военному делу и всегда поэтому неохотно соглашавшуюся на долгое пребывание великих князей в военной среде. В 1810 г. Николаю Павловичу было даже предложено его воспитателями написать сочинение на тему «доказать, что военная служба не есть единственная служба дворянина, но что и другие занятия для него столько же почтенны и полезны». Великий князь не написал ничего, и дело кончилось тем, что Ахвердов сам должен был продиктовать Николаю Павловичу все сочинение.