Первые ученики в Морскую академию набирались по результатам смотра недорослей, проведенного на исходе 1715 г., сразу после утверждения проекта Положения об Академии. Президент Адмиралтейств-коллегии граф Ф. М. Апраксин 14 февраля 1716 г. приказал, чтобы к концу февраля из Навигацких школ Москвы, Нарвы и Новгорода были переведены окончившие классы геометрии и тригонометрии 279 учеников из недорослей и солдатских детей лейб-гвардии Преображенского и Семеновского полков и других разночинцев. Когда же из Москвы и других городов приехало значительно большее количество учеников, чем требовалось, то 44 ученика из бедных семей отправили обратно, а часть оставшихся школьников попала на Петровский завод, где военный инженер Вилим Геннин организовал свою школу.
В Академию принимались в основном дворяне, значительно реже – разночинцы. В учебном заведении поддерживалась строжайшая дисциплина: побег карался смертной казнью, опоздание из отпуска – каторгой. Сроки обучения не были строго установлены и определялись уровнем знаний учеников.
Академия имела военную организацию: 6 бригад-отделений по 50 человек во главе с офицерами гвардейских полков, называвшимися «командирами морской гвардии». В помощь каждому назначались, также из гвардии, один или два офицера, два сержанта и несколько заслуженных старых солдат, исправлявших должность дядек и обеспечивавших дисциплину. Воспитанники должны были жить в здании Академии, однако многие жили на квартирах.
В апреле 1716 года вышло «Положение о гардемаринах в российском флоте», которым отменялось воинское звание «навигатор». Воинское звание «гардемарин» (в переводе с французского – «страж моря», «морской гвардеец») было установлено как переходное от ученика Академия к чину мичмана (учрежден в 1713 году, младший офицерский чин в Российском флоте с 1732 по 1917 гг., с перерывом в 1751—1758 гг.).
Петром I было установлено, что в гардемарины могли быть переведены только те ученики Академии, которые «превзошли науки», то есть успешно сдавшие высшие мореходные науки. В последующем, сдав очередной экзамен, гардемарины получали первичное офицерское звание – унтер-лейтенант (с 1732 г., после причисления звания мичмана к офицерскому составу, выпускникам Академии присваивалось при выпуске это воинское звание). Таким образом моментом окончания Морской академии являлось получение гардемарином офицерского звания. В связи с этим имеющиеся в архивных документах фразы о том, что ученики Морской академии выпускались гардемаринами, являются некорректными.