Вятка. Обучение в гимназии. Смерть матери

За время жизни в Вятке семья Циолковских сменила несколько квартир. Последние 5 лет (с 1873 по 1878 гг.) они проживали во флигеле усадьбы купцов Шуравиных на Преображенской улице. В 1869 году Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».

В письме Д. И. Менделееву 30 августа 1890 г. Циолковский писал:

«Еще раз прошу Вас, Дмитрий Иванович, взять мой труд под свое покровительство. Гнет обстоятельств, глухота с десятилетнего возраста, проистекающее отсюда незнание жизни и людей и другие неблагоприятные условия, надеюсь, извинят в Ваших глазах мою слабость»

В том же году пришло печальное известие из Петербурга — умер старший брат Дмитрий, учившийся в Морском училище. Эта смерть потрясла всю семью, но особенно Марию Ивановну. В 1870 году мать Кости, которую он горячо любил, неожиданно скончалась. Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, препятствовавшую его учёбе в школе и делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году) последовало отчисление с характеристикой «… для поступления в техническое училище». После этого Константин уже никогда и нигде не учился — занимался исключительно самостоятельно; во время этих занятий он пользовался небольшой библиотекой отца (в которой были книги по естественным наукам и математике). В отличие от гимназических учителей, книги щедро оделяли его знаниями и никогда не делали ни малейших упрёков. В это же время Костя приобщился к техническому и научному творчеству. Он самостоятельно изготовил астролябию (первое измеренное ей расстояние — до пожарной каланчи), домашний токарный станок, самодвижущиеся коляски и локомотивы. Устройства приводились в движение спиральными пружинами, которые Константин извлекал из старых кринолинов, покупаемых на рынке. Увлекался фокусами и делал различные ящики, в которых предметы то появлялись, то исчезали. Опыты с бумажной моделью аэростата, наполненного водородом, закончились неудачей, однако Константин не отчаивается, продолжает работать над моделью, думает над проектом машины с крыльями.