Искренне преданный делу, но педантичный Я. К. Грот, не вполне удовлетворял молодую императрицу как руководитель обучения великих князей, и она в конце декабря 1856 г. передала эти функции по рекомендации королевы Вюртембергской Ольги Николаевны (второй дочери Николая I) бывшему посланнику в Константинополе Владимиру Павловичу Титову. 53-летний дипломат, беллетрист и критик, человек живой, умный, мягкий, образованный и отменно честный, любящий науку и просвещение, Титов осознал огромную ответственность, возложенную на него перед историей, и добросовестно принялся за своё дело.

В короткое время он определил к великим князьям целый ряд весьма опытных и эрудированных преподавателей. Вместо Классовского, убывшего по болезни за границу, учителем русского языка и словесности к наследнику был назначен известный писатель И. А. Гончаров, а к Александру и Владимиру Александровичам — Э. Ф. Эвальд 3-й. Курс правоведения и русскую историю цесаревичу начал читать именитый общественный деятель, юрист, психолог и этнограф К. Д. Кавелин. Некоторые из этих назначений, однако, не были согласованы императрицей с государем, что вызвало с его стороны явное неудовольствие. «Видимо вы распоряжаетесь воспитанием моих детей без моего согласия», — упрекнул царицу рассерженный Александр II, получивший клеветническую информацию от всего боящихся шефа жандармов князя В. А. Долгорукова и обер-гофмаршала графа Олсуфьева о либерально настроенных учителях. В частности, такая информация прошла о профессоре Кавелине, имевшим репутацию отчаянного либерала, западника. Так, говоря о суде и судьях, Кавелин однажды заметил, что никто не может быть наказан без суда и никто не может наказывать человека, не приговорённого судом к наказанию. В этих словах заметили посягательство на ограничение прав верховной власти. Точно так же ему был сделан упрёк за то, что он порицает существующие постановления, когда, говоря о чине, заметил, что, вероятно, со временем чины утратят своё значение как средство поощрения юношества к поступлению в высшие учебные заведения, дающие оканчивающим курс право на чины. Известны также и другие причины отставки. В начале 1858 г. в «Русском заграничном сборнике» (Париж) было напечатано резкое «Письмо к наставнику государя наследника» видного историка М. П. Погодина, написанное ещё в 1856 г. Как говорилось ранее, во время посещения в сентябре 1855 г. Первопрестольной юными великими князьями для ознакомления с её достопримечательностями был приглашён академик М. П. Погодин. Короткое и поверхностное знакомство маститого учёного в течение нескольких дней с великими князьями и окружающими их лицами послужило поводом к его письму в 1857 г. к В. П. Титову, своему товарищу по Московскому университету. В письме Погодин, в частности, писал о том, что в комнатах детей императора он кроме оружия ничего не видел и что они воспитываются будто бы исключительно по рутине военно-учебных заведений. Это письмо без согласия В. П. Титова и даже без его ведома появилось, как отмечено выше, в «Русском заграничном сборнике».

Тотчас оно было представлено Александру II и послужило отчасти причиной к сложению своих обязанностей Титовым при великих князьях.

По распоряжению царя начальник III отделения Долгоруков запрашивал Погодина, каким образом его письмо оказалось в руках редакторов «Заграничного сборника». Ответ Погодина неизвестен.

В июне — июле 1857 г. юные князья вновь оказались в Гапсале, ознакомившись в пути с Гельсингфорсом (ныне г. Хельсинки), Свеаборгом и Ревелем. После возвращения в Петергоф 20 июля, Николай, Александр и Владимир до конца августа ежедневно по несколько часов проводили практическое военное обучение в составе 1-го Кадетского корпуса, занимались гимнастикой, стрельбой в цель и фехтованием. С осени 1857 г. Александра Александровича начали учить игре на фортепиано, музыку преподавал ему полковник М. А. Половцов.

Титова в начале мая 1858 г. сменил невежественный Август Фридрих Гримм, который в своё время преподавал всеобщую историю сыновьям Николая I — великим князьям Константину, Николаю и Михаилу. Но Гримм, не знавший русского языка, которому он не успел научиться за двадцать с лишним лет пребывания в России, ненавидящий всё русское, не сумел снискать привязанности своих воспитанников. Главный упор в своей системе воспитания он делал на математику, а в развитии духовности, чувств и ощущений — на музыку. По его настоянию изучение русского языка, словесности и истории было отодвинуто на второй план, а преподавание всеобщей истории и географии стало вестись на немецком языке, который царственные питомцы понимали плохо. Войдя в доверие к императрице, Гримм фактически получил более широкие права, нежели те, которые ранее имел Титов. Той же весной 1858 г. несколько были расширены полномочия главного воспитателя Н. В. Зиновьева, который возглавил созданную тогда Контору августейших детей. Секретарём этой конторы по протекции адмирала Литке был назначен молодой чиновник А. Ф. Оом.

30 мая, в день рождения Петра I, юные царевичи совместно с державными родителями и всей императорской фамилией присутствовали на открытии грандиозного Исаакиевского собора, созданного напряжённым долголетним трудом отечественных мастеров-строителей. Освещение этого великолепного храма подвело своеобразный итог полуторавековым усилиям самодержцев династии Романовых увековечить имя святого преподобного Исаакия Далматского, византийского монаха, ставшего покровителем основателя города и Российской империи Петра Великого, а также создать впечатляющий символ единства православия и государственности. Предыстория постройки собора началась в 1710 г., когда близ Адмиралтейства была сооружена деревянная церковь Исаакия Далматского, в которой 19 февраля 1712 г. Пётр I венчался с Екатериной I. В 1717 г. эта церковь была заменена каменной, разобранной из-за ветхости в середине XVIII в. В 1768-1802 гг. на вновь созданной городской площади (современная Исаакиевская) был построен первый Исаакиевский собор (проект архитектора А. Ринальди, строил архитектор В. Ф. Бренна). Возведённый на скорую руку, с незаконченной колокольней, собор дисгармонировал с торжественной застройкой центра города, поэтому в первом десятилетии XIX в. состоялся конкурс на проект нового собора. Сооружение собора велось в 1818-1858 гг. по проекту А. А. Монферрана, доработанному специальной комиссией (1821-1825 гг., В. П. Стасов, А. А. Михайлов 2-й и др.). Начиная с 1825 г., строительство храма чуть ли не ежедневно «надзирал» Николай I, внося существенные коррективы в проектные разработки. Например, четыре малые главы, окружавшие по проекту главный купол, были заменены на четыре колокольни, а на углах здания появились монументальные фигуры коленопреклонённых ангелов. В основание фундамента здания было забито 10’762 просмолённых сосновых свай. С огромными трудностями были сопряжены выломка огромных гранитных блоков из скал на побережье и островах Финского залива, погрузка их на специальные суда, транспортировка, обработка и наконец подъём и установка 112 колонн, из них 48 весом около 110 тонн каждая. Монументальный объём здания завершён металлическим куполом диаметром 21,8 М., установленном на высоком барабане, окружённом монолитными гранитными колоннами. Общая высота храма составила 101,5 м.