Наталья Кирилловна во всё время регентства Софьи приезжала в Москву лишь на несколько зимних месяцев, проводя остальное время в подмосковном селе Преображенском. Около молодого двора группировалась значительная часть знатных фамилий, не решавшихся связать свою судьбу с временным правительством Софьи. Предоставленный самому себе, Пётр отучился переносить какие-либо стеснения, отказывать себе в исполнении какого бы то ни было желания. Царица Наталья, женщина «ума малого», по выражению её родственника князя Куракина, заботилась, по-видимому, исключительно о физической стороне воспитания своего сына. С самого начала мы видим Петра окружённым «молодыми ребятами народу простого» и «молодыми людьми первых домов»; первые в конце концов взяли верх, а «знатные персоны» были отдалены. Весьма вероятно, что и простые и знатные приятели детских игр Петра одинаково заслуживали кличку «озорников», данную им Софьей.

В 1683-1685 гг. из приятелей и добровольцев организуются два полка, поселённые в сёлах Преображенском и соседнем Семеновском. Мало-помалу в Петре развивается интерес к технической стороне военного дела, заставивший его искать новых учителей и новых познаний. «Для математики, фортификации, токарного мастерства и огней артифициальных» является при Петре учитель-иностранец, Франц Тиммерман. Сохранившиеся (от 1688 г .?) учебные тетради Петра свидетельствуют о настойчивых его усилиях усвоить прикладную сторону арифметической, астрономической и артиллерийской премудрости; те же тетради показывают, что основания всей этой премудрости так и остались для Петра тайной. Зато токарное искусство и пиротехника всегда были любимыми занятиями Петра.

Единственным крупным, и неудачным, вмешательством матери в личную жизнь юноши была женитьба его на Е.Ф. Лопухиной 27 января 1689 г ., раньше достижения Петром семнадцати лет. Это была, впрочем, скорее политическая, чем педагогическая мера. Софья женила царя Иоанна тоже тотчас по достижении семнадцати лет; но у него рождались только дочери.