Систематического образования царь Михаил, видимо, не получил. Сиротское детство, опала, заточение, ссылка, конечно же, мешали ему пройти курс церковного обучения.

С избранием Михаила на трон время было упущено. Самодержцу не к лицу было учиться у дьяков. Современники ни слова не обронили о его успехах в области книжной премудрости.

Не получив образования, Михаил проявил своеобразную заботу об обучении сына Алексея. С 1621 года в Москве открылась лютеранская школа с изучением немецкого и латинского языков. Царской семье не представляло труда найти учителей для Алексея. Но традиция возобладала. Царевич получил сугубо церковное образование. По заданию Филарета один из патриарших дьяков составил Азбуку с заповедями и кратким катехизисом. Уже после смерти Филарета пятилетнего ребенка усадили за букварь. Для обучения Алексея призвали дьяка одного из столичных приказов, человека благочестивого и доброго нрава. В шесть лет царевич приступил к чтению Часовника, затем Псалтири и «Деяний Апостолов». В семь лет дьяк стал учить мальчика письму. Затем в детской комнате появился регент придворного хора, обучивший его «страстному» пению, то есть песнопениям Страстной седьмицы. К десяти годам курс церковного образования был закончен. Какой бы ни была домашняя школа, она привила сыну Михаила охоту к чтению. С некоторым преувеличением современники говорили, что Алексей «навычен многим философским наукам». Основанием для такого суждения была его начитанность.

Смута поколебала былую замкнутость русского общества и тем самым углубила интерес к успехам Европы в разных сферах. Новые веяния затронули и царскую семью.

Известно, что Михаил пытался привлечь на царскую службу придворного советника и секретаря посольства, математика и антиквара Шлезвиг-Голштинского герцогства Адама Олеария, побывавшего в Москве в составе посольства в 1633–1634 годах. Ученый дипломат обратил на себя внимание царя, следствием чего и было приглашение в Россию в 1639 году. «Ведомо нам, великому государю, учинилось, — значилось в царской грамоте, — что ты гораздо научен и навычен астрологии, и географус и небесному бегу и землемерию и иным многим надобным мастерствам и мудростям, и нам таков мастер годен».

Обращение православного царя к еретику Олеарию московские ревнители сочли предосудительным. Пошли толки, что государь пригласил колдуна, угадывающего будущее по звездам. Олеарию пришлось отклонить лестное предложение.

Приглашение Олеария наводит на мысль, что круг интересов Михаила Романова был достаточно широк. Его занимали астрономия и астрология, география, «землемерие» (строение земли). В 1637 году по личному указу царя Михаила с латинского языка на русский была переведена полная «Космография».