В Петербурге Толстой подал заявление сразу в четыре института: Горный, Институт гражданских инженеров, Технологический и Лесной, а для того, чтобы лучше подготовиться к экзаменам, весь июль занимался в частной подготовительной школе…
Вступительные экзамены он держал в два института – Горный и Технологический, принят был в Технологический на механическое отделение, однако студент из Толстого получился неважный. О том, как он учился, Алексей Николаевич позднее рассказывал своему сыну Никите: «У нас был профессор математики, необыкновенно шикарный мужчина, читал лекции в черном смокинге, в ослепительной рубашке. Помню, как он говорил бархатным баритоном: «А теперь, господа, вычислим объем тела вращения, имеющего форму сигары”. Он пишет какие-то интегралы, а я сразу представляю себе дорогую гаванскую сигару, дивного вкуса дым, с каким выражением надо ее курить, как на меня смотрят с уважением, что я курю такую замечательную сигару… вижу, где бы все это могло происходить, вероятно, в дорогом английском отеле, весь пол в просторном холле затянут красным бобриком, кресла темной кожи, на стенах раскрашенные гравюры знаменитых рысаков, бесшумно идет слуга с лицом старого герцога — а очнусь, и профессор уже кончил выступление, и я все пропустил и ни черта не понял» “
…Точные науки оказались не для Толстого.