Владимир Зворыкин, так же как его брат и сестры, видел своего занятого делами отца в основном во время обеда и при посещении церкви. Пропустить службу в церкви не могло даже прийти в голову, что было одним из проявлений непререкаемого авторитета главы семьи. Матери, на которой лежало хозяйство большого дома, было трудно уделять много времени каждому ребенку. На помощь приходила заботливая няня Любовь Ивановна, прожившая в семье больше сорока лет. К доброй и в то же время требовательной няне В. К. Зворыкин сохранил на всю жизнь теплые чувства. Любовь Ивановна провожала и встречала младшего в семье, когда он стал ходить в начальную школу. Класс был небольшой, учительница Елизавета Ивановна перемежала уроки играми, так что Володя очень огорчался, если из-за болезни случалось пропускать занятия.

Размеренная жизнь провинциального города включала в себя много милых сердцу патриархальных традиций. В воспоминаниях В. К. Зворыкина некоторые картины детства описаны с яркостью кустодиевской палитры:

«В феврале накануне поста у русских принято праздновать Масленицу. Это всегда были яркие и веселые дни. Мы ели блины со сметаной, кроме того, подавались соленые закуски, такие как икра, селедка и тому подобное. После этого мы шли на городской каток, где местный оркестр играл вальсы. Во второй половине дня на главных улицах города устраивалось гулянье, проезжали сани, запряженные отличными рысаками, люди были в праздничных нарядах, дорогих мехах. Молодежь затевала игры, сталкивая друг друга в снежные сугробы».

С переходом из начальной школы в реальное училище Володя стал ощущать большую самостоятельность. Опека няни закончилась, теперь он ходил по улице с товарищами по училищу, вместе с которыми обсуждал школьные дела, играл в лапту, катался на коньках.

Скоро началось более частое общение с отцом, способствовавшее взрослению юного реалиста. Удачливому купцу и заботливому родителю хотелось видеть в сыне продолжателя своего дела. Уже с десятилетнего возраста Володя начинает выполнять различные поручения отца: проверяет точность прибытия пароходов компании Зворыкина, присутствует на переговорах с торговыми людьми и чиновниками. Время от времени совершает на пароходе отца поездки до Нижнего Новгорода и обратно, что именовалось «представлять хозяина». В этих поездках растет интерес к технике: впечатляет безостановочная размеренная работа паровой машины, а электрооборудование судна сын владельца компании освоил настолько, что мог самостоятельно устранять небольшие неисправности.

Иногда задания отца, связанные с принадлежащим ему пароходством, приходилось выполнять и после окончания навигации. Зима использовалась для починки и покраски судов к следующему сезону. Любивший точность и аккуратность во всем, Козьма Зворыкин иногда посылал сына проверить, как продвигается работа у мастеровых. Во время таких поездок по замерзшей Оке Владимир познакомился с применявшимся в северных районах России методом ремонта днища судна без использования сухого дока. Сильные морозы в середине зимы позволяют днем скалывать со льда вблизи днища слой в десяток сантиметров; за ночь лед снова нарастает. Таким путем за несколько недель под поврежденным участком днища образуется ледяной тоннель, используя который можно было заменить обшивку, произвести покраску и т. п. Это было мастерство с использованием законов физики, хотя говорить о применении науки никому не приходило в голову.

В старших классах физика стала любимым предметом Владимира Зворыкина. Заметив это, учитель сделал его своим помощником при демонстрации школьных физических опытов. В обязанности юного ассистента входила подготовка приборов к эксперименту, которую он выполнял для разных классов. Учеба в двух последних классах реального училища пришлась на период революции 1905 года в России. Подражая революционно настроенным студентам, старшеклассники спорили с учителями, требуя большей свободы, и однажды даже устроили забастовку. Все это было не очень серьезно и не стало помехой для учебы. В 1906 году Владимир Зворыкин с отличием окончил реальное училище.

Дальнейшую судьбу выпускника реального училища определял его отец. Было решено, что Владимир будет поступать в Санкт-Петербургский технологический институт — учебное заведение, имевшее солидные традиции в подготовке инженерных кадров для российской промышленности.

Путь в Санкт-Петербург лежал через Москву, здесь Владимир остановился погостить несколько дней у своей тетушки и ее сына Леонида. Богатые родители преподнесли Леониду в честь окончания школы новенький автомобиль «Де Дион Бутон», что по тем временам было совсем уж редкостным подарком. Зрелище сверкающего никелем технического чуда, обладателем которого стал его двоюродный брат, заворожило Владимира. Вместе с Леонидом он овладевает искусством управления автомобилем и вот уже лихо разъезжает по Москве, пугая запряженных в повозки лошадей. Знакомство с автомобилем через несколько лет сослужит Зворыкину хорошую службу.

В Санкт-Петербурге будущего ученого ждало первое серьезное разочарование. Конкурс поступающих в Технологический институт очень высок — до десяти человек на место (было время — ценились в России инженеры!). И хотя Владимир сдает все экзамены, сумма баллов оказывается недостаточной, чтобы попасть в первый приемный список. Забрав документы из Технологического института, Зворыкин подает заявление о приеме в Санкт-Петербургский университет. Здесь абитуриента из Мурома встречают более благосклонно; и вот он уже студент физфака альма-матер российской науки. Первую лекцию по физике читает знаменитый профессор Хвольсон. Величественное здание университета, захватывающе интересные лекции — все это производит такое впечатление, что о своем первоначальном намерении учиться на инженера студент из Мурома перестает и думать. Но не забывает об этом намерении отец Владимира. Отложив все дела, купец первой гильдии Козьма Зворыкин приезжает в Санкт-Петербург. Сейчас уже трудно судить, как тогда улаживались подобные проблемы, но, когда муромский коммерсант отправился в обратный путь, Владимир Зворыкин уже посещал Технологический институт как студент, зачисленный во второй приемный список.

Посещать лекции, однако, пришлось недолго, но теперь уже совсем по другой причине. Шел 1906 год. Волнения первой революции в городе, ставшем ее «колыбелью», еще не улеглись. В один из дней Владимира Зворыкина вместо занятий в институте ждал шумный митинг. Организовавшие митинг студенты требовали освобождения из-под ареста участников проводившейся где-то демонстрации. Была объявлена забастовка. Студенты забаррикадировались в здании института, успешно отражая попытки полицейских «очистить помещение». Все это походило на волнующую игру; вместе с активистами Владимир держал осаду в здании, другие студенты, пробираясь по крышам соседних домов, приносили осажденным еду. Через несколько дней с бастующими было достигнуто соглашение и занятия продолжились.

Прилежный и любознательный, что называется, «жадный до учебы», В. К. Зворыкин с удовольствием ходил на занятия. Тем не менее то и дело возникавшие в институте сходки и митинги еще не раз вовлекали студента из Мурома в самые разные, зачастую совсем небезопасные, общественные дела. Однажды ой был даже арестован полицией за распространение листовок, призывающих к выборам во Вторую Государственную думу. Результатом ареста стало двухнедельное заключение в тюрьме.