Семья Тесла остановила выбор на австрийской Политехнической школе в Граце, расположенной в ста семидесяти пяти милях к северу. Однако сначала юноше нужно было три года прослужить в армии. Против турок начиналась военная кампания, и, чтобы избежать призыва, отец направил Николу в горы. Там юноша мог отсидеться и поправить здоровье. «Большую часть времени я скитался в горах, нагруженный охотничьим снаряжением и связкой книг. Общение с природой укрепило тело и разум, однако мое знание ее принципов оставалось весьма ограниченным».

Среди неудавшихся изобретений того периода были «подводная трубка, способная передавать по морю письма и посылки, и кольцо вокруг экватора» для перевозки людей из одной части земного шара в другую. Однажды, играя в снежки на горном склоне, Тесла открыл принцип действия скрытых пусковых механизмов, способных высвобождать огромное количество энергии. «Нужно было только выбрать правильные условия: снежок катился, пока превращаясь в огромный шар, а затем подминал под себя снег по сторонам, словно сворачивая гигантский ковер, внезапно становясь лавиной, сметающей со склона снег, деревья, почву и все, что можно унести с собой».

Но встреча с войной была неизбежна, и Тесла все же пришлось столкнуться с ее ужасами. Двадцать пять лет спустя он вспоминал: «Я видел повешенных людей, забитых до смерти, застреленных, четвертованных, насаженных на кол, видел отрубленные головы и детей, наколотых на штыки, словно куропатки «на шампурах» в ресторане «Дельмонико». К счастью, Тесла избежал плена и в 1875 году вернулся в Госпич. В следующем семестре он начал учебу в Австрии, получив от Приграничного военного министерства стипендию.

В восьмидесяти милях от Вены, в столице провинции Штирия — в городе Грац — располагалась Политехническая школа. Милютин выбрал ее, потому что она была самой лучшей в тех краях. Несколько лет назад там преподавали физик и философ Эрнст Мах, а также психолог Густав Теодор Фехнер. Собираясь стать профессором, Тесла выбрал курс арифметики и геометрии у профессора Рогнера, известного театральностью своих лекций; теоретическую и экспериментальную физику у педантичного немецкого профессора Пешля; интегральное исчисление у профессора Алле. «Алле был самым блестящим лектором, которого я когда-либо слышал. Он особенно интересовался моими успехами, задавая мне сложные задачи, которые я обожал». Среди других предметов были химия, минералогия, устройство механизмов, ботаника, волновая теория, оптика, французский и английский языки. Чтобы сэкономить деньги, Тесла жил в одной комнате с Костой Кулишичем, с которым познакомился в Сербском студенческом обществе. Позднее Кулишич стал профессором философии в Белграде.

Тесла в головой погрузился в учебу. Он занимался по двадцать часов в день и выбрал основным предметом технику. Тесла также начал изучать языки (он мог говорить на девяти) и произведения таких писателей, как Декарт, Гёте, Спенсер и Шекспир, многие из которых знал почти наизусть. «У меня была неотвязная мания заканчивать все, что начинаю», — вспоминал Тесла, размышляя о своем следующем, самостоятельно выбранном задании. Собрание сочинений Вольтера насчитывало «сто больших томов мелким шрифтом, которые этот монстр написал, выпивая по семьдесят две чашки черного кофе в день». Этот урок излечил Тесла от вышеупомянутой маниакальной привычки, но не избавил его от постоянного самоконтроля и самоотречения. Похвалы учителей вызывали у других студентов зависть, но поначалу Тесла это не трогало.

Вернувшись домой следующим летом и сдав все экзамены за первый курс на «отлично», юный ученый ожидал, что родители его похвалят. Однако вместо этого отец попытался уговорить сына остаться в Госпиче. Тесла не знал, что его учителя предупредили Милютина: мальчик может серьезно подорвать здоровье чрезмерно напряженными занятиями. В отношениях между отцом и сыном возникла трещина (возможно, еще и потому, что Приграничное военное министерство расформировали, и юноша лишился стипендии).

Из-за насмешек других студентов, которые презирали Тесла за усердие в учебе и дружбу с преподавателями, он начал играть. «Он допоздна сидел в Ботаническом саду — любимом кафе студентов, играл в карты, бильярд и шахматы, собирая большую толпу, наблюдавшую за его мастерством». Отец Тесла «вел высоконравственную жизнь и не мог извинить этой бесполезной траты времени и денег». Тесла говорил отцу: «Я могу остановиться, когда захочу, но стоит ли бросать то, за что можно пожертвовать всеми благами рая?»

На втором курсе в кабинет физики профессора Пешля из Парижа привезли динамо постоянного тока Грамме. Оно было оборудовано обычным коллектором, передающим ток от генератора к мотору. В своем естественном виде электричество является переменным . Это означает, что его поток быстро изменяется. В качестве примера можно привести реку, которая течет вниз, потом вверх, затем опять вниз, меняясь много-много раз в секунду. Поэтому трудно подчинить такую реку, например, водяному колесу, ведь оно тоже постоянно меняет свое направление. Коллектор состоит из ряда проволочных щеток, которые передают поток электричества только в одном направлении, то есть производят постоянный ток. Это неуклюжая машина, к тому же она сильно искрит.

Когда профессор Пешль продемонстрировал это считавшееся тогда прогрессивным изобретение, Тесла интуитивно почувствовал, что можно обойтись без коллектора и легко получить переменный ток. Он высказал свое мнение вслух, но в то время оно прозвучало совершенно фантастически. Оставшуюся часть лекции Пешль посвятил разъяснениям, почему эта цель недостижима. Дабы подкрепить свою точку зрения, Пешль совершенно смутил студента, отсоединив «лишний» коллектор и с деланым изумлением отметив, что генератор больше не работает. «Мистер Тесла способен на многое, но это ему не под силу. Его цель есть не что иное, как вечный двигатель». Следующие четыре года Тесла только и думал о том, как доказать неправоту Пешля.

В то же время Тесла под руководством профессора Алле работал над механической летательной машиной. Ребенком Тесла от своего деда слышал о баллонах, наполненных горячим воздухом, которые в армии Наполеона использовались для слежения за передвижениями вражеских войск и для сбрасывания бомб. Несомненно, в школе Тесла изучал принципы действия этих баллонов и, возможно, видел эти фантастические шары, проплывающие в австрийском небе, когда учился в колледже.

На третьем году обучения у Тесла в школе начались трудности. Превосходя способностями своих сокурсников, он заскучал. Вдобавок юноша испытывал разочарование, поскольку ему никак не удавалось найти решение проблемы переменного тока. Он стал еще больше играть, иногда проводя за столом по двадцать четыре часа в сутки. Хотя сам Тесла часто возвращал выигранные деньги неудачникам, ответной «любезности» он не дождался и в одном из семестров просадил все свои сбережения, включая деньги на учебу. Отец был в ярости, а мать приехала со «стопкой ценных бумаг» и сказала: «Развлекайся. Чем раньше ты проиграешь все наше состояние, тем лучше. Я знаю, ты с этим справишься».