В детстве, как мы видим, Петр не получил никакого образования, кроме простой грамотности и кое-каких исторических сведений. Забавы его носили ребячески-военный характер. Обстановка жизни сообщила ему несколько тяжелых впечатлений. Будучи царем, он в то же время находился под опалой с 10 лет и с матерью должен был жить в потешных подмосковных селах, а не в Кремлевском дворце. Такое грустное положение лишало его возможности получить правильное дальнейшее образование и в то же время освобождало от пут придворного этикета. Не имея духовной пищи, но имея много времени и свободы, Петр сам должен был искать занятий и развлечений. Можно думать, что мать никогда не стесняла любимого единственного сына и что воспитатель Петра, князь Борис Голицын, не следил за каждым его шагом. Мы не видим, чтобы Петр особенно подчинялся материнскому авторитету в своих вкусах и занятиях, чтобы Петра занимали другие. Он сам выбирает себе товарищей из тесного круга придворных и дворовых служителей царицына двора и сам с этими товарищами ищет себе потех. Отрочество Петра отмечено самодеятельностью, и эта самодеятельность шла в двух направлениях: 1) Петр предавался по-прежнему военным забавам, 2) Петр стремился к самообразованию.
С 1683 г. вместо "потешных ребяток" около Петра видим "потешные полки" ("потешные", ибо стояли в потешных селах, а не потому, что служили только для потехи). В ноябре 1683 г. Петр начинает формировать Преображенский полк из охочих людей (до последних лет своих Петр помнил, что первым охотником был придворный конюх Сергей Бухвостов). В отношении этого потешного полка Петр был не государем, а товарищем-соратником, учившимся наравне с прочими солдатами военному делу. С разрешения, конечно, матери и с одобрения, быть может, Б. Голицына (даже, быть может, с некоторым его содействием) Петр, как говорится, и днюет, и ночует со своими потешными. Предпринимаются маневры и небольшие походы, на Яузе строится потешная крепость (1685 г.), названная Пресбургом, словом, практически изучается военное дело не по старым русским образцам, а по тому порядку регулярной солдатской службы, какой в XVII в. был заимствован Москвой с Запада. Эти военные "потехи" требуют военных припасов и денежных средств, которые и отпускаются Петру из московских приказов. Правительство Софьи не видит для себя никакой опасности в таких "потехах марсовых" и не мешает развитию потешных войск. Оно испугалось этих войск позже, когда из потешных выросла солидная военная сила. Но растил Петр эту силу беспрепятственно. Не следует думать, что Петр забавлялся с одной дворовой челядью. Вместе с ним в рядах потешных были и товарищи его из высших слоев общества. Стоявший вне придворного эти кета, Петр мешал родовитых людей и простолюдинов в одну "дружину", по выражению С. М. Соловьева, и из этой дружины бессознательно готовил себе круг преданных сотрудников в будущем. Военное дело и личность Петра сплачивали разнородные аристократические и демократические элементы в одно общество с одним направлением. Пока это общество забавлялось, — позже оно стало работать с Петром.
Несколько позднее, чем организовались военные игры Петра, пробудилось в нем сознательное стремление учиться. Самообучение несколько отвлекло Петра от исключительно военных забав, сделало шире его умственный кругозор и практическую деятельность. Лишенный правильного образования, Петр, однако, рос в кругу, далеко не вполне невежественном. Нарышкины из дома Матвеева вынесли некоторое знакомство с западной культурой. Сын А. С. Матвеева, близкий к Петру, был образованным на европейский лад. У Петра был немец-доктор. Словом, не только не было национальной замкнутости, но была некоторая привычка к немцам, знакомство с ними, симпатия к Западу. Эта привычка и симпатия перешли и к Петру и облегчили ему сближение с иноземцами и их наукой. Сближение это произошло около 1687 г. таким образом: в предисловии к Морскому Регламенту сам Петр рассказывает, что кн. Я. Долгорукий привез ему в подарок из-за границы астролябию, и никто не знал, как сладить с иностранным инструментом; тогда нашли Петру знающего человека, голландца Франца Тиммермана, который объяснил, что для употребления астролябии нужно знать геометрию и иные науки. У этого-то Тиммермана Петр "гораздо с охотою пристал учиться геометрии и фортификации". В то же время он нашел в селе Измайлове старый английский бот, валявшийся в амбаре. Тиммерман объяснил Петру, что на этом боте можно ходить против ветра, лавировать (чего русские не умели). Петр заинтересовался и нашел человека (как и Тиммермана — из Немецкой слободы), голландца Карштен-Бранта, который стал учить Петра управлению парусами. Сперва учились на узенькой Яузе, а потом — в селе Измайлове на пруде.
Искусство навигации так увлекло Петра, что стало в нем страстью. К изучению этого дела он отнесся очень серьезно. В 1688 г. недовольный тем, что негде плавать под Москвой, он переносит свою забаву на Переяславское озеро (в 100 с лишком верстах от Москвы на север). Мать согласилась на отъезд Петра, и Петр принялся в Переяславле строить суда с помощью мастеров-голландцев. В это время он ничего не хотел знать, кроме математики, военного дела и корабельных забав. Но ему уже шел 17-й год, он был очень развит и физически, и умственно. Его мать вправе была ждать, что достигший совершеннолетия сын обратит внимание на государственные дела и устранит от них ненавистных Милославских. Но Петр не интересовался этим и не думал бросать свое ученье и забавы для политики. Чтобы остепенить его, мать его женила (27 января 1689 г.) на Евдокии Федоровне Лопухиной, к которой Петр не имел влечения. Подчиняясь воле матери, Петр женился, однако через какой-нибудь месяц после свадьбы уехал в Переяславль от матери и жены к кораблям. Но летом этого 1689 г. он был вызван матерью в Москву, потому что неизбежна была борьба с Милославскими.