Ее второй внук родился через восемнадцать месяцев после Александра. Императрица назвала его Константином, намекая выбором имени на трон, который она хотела ему дать. Екатерина надеялась, что однажды он будет править новой империей православных греков в Константинополе. Когда Константин подрос, он стал вместе с братом играть на ковре в ее комнате. Поскольку для них подразумевались разные троны, они получили разное образование. Александр, который в будущем должен был унаследовать трон Екатерины, обучался по английской модели образования. У него была английская няня, он изучал историю Европы, а также литературу Просвещения. Константин, которому предполагалось отдать Константинополь, воспитывался няней-гречанкой, его друзья по играм были греками, чтобы он с ранних лет выучил этот язык. Его обучали истории Греции, Рима и Византии, а также России.
Когда Александру исполнилось семь, а Константину – почти шесть, к ним приставили наставника, и Екатерина написала тридцать страниц инструкций по их образованию. Они должны быть правдивыми и мужественными. Они должны быть вежливыми со слугами и со старшими. Должны рано ложиться спать в хорошо проветриваемых комнатах, и чтобы температура в них была шестьдесят градусов по Фаренгейту. Они должны спать на кроватях с плоским, кожаным матрасом. Каждый день они должны умываться холодной водой, а зимой ходить в русскую баню. Летом они должны учиться плавать. Еда должна быть простой, летом на завтрак должны подаваться разные фрукты. Они должны сами сажать деревья и выращивать овощи. Наказание должно учить детей тому, как постыдно непослушание. Отчитывать нужно наедине, хвалить прилюдно. Телесные наказания были запрещены.
В 1784 году Екатерина назначила швейцарца Фридриха Цезаря Лагарпа главным наставником мальчиков. Республиканец, скептически относившийся к автократии, он завоевал уважение и любовь Александра и с позволения Екатерины внушал ему, что правитель находится в огромном долгу перед своим народом. Александр прислушивался к его наставлениям, но Константин выступал против них. Однажды он крикнул Лагарпу, что когда получит власть, то войдет в Швейцарию со своей армией и уничтожит эту страну. Лагарп спокойно ответил: «В моей стране рядом с маленьким городом Морат есть здание, где покоятся кости тех, кто уже пытался нанести нам подобный визит».
С появлением на свет Александра Екатерина вынашивала планы сделать его наследником престола вместо сына. Довольно скоро Павел стал подозревать, что за привязанностью матери к его сыну стояли намерения лишить его самого права на престол. Александр, когда он подрос, понял, что он стал объектом борьбы между его родителями и бабушкой. Он научился приспосабливаться к окружающим его людям. В Гатчине он слушал жалобы отца на императрицу, при дворе соглашался со всем, что говорила его бабушка. Не имея возможности выбора, он стал нерешительным и уклончивым и сохранил эти черты на всю свою жизнь. Александру с трудом давались прямые, однозначные решения.
За девятнадцать лет у Павла и Марии родилось десять детей. Четыре мальчика и шесть девочек. Их третий сын Николай появился на свет в 1796 году в последний год жизни Екатерины, поэтому избежал строгого надзора с ее стороны. Девочки, в отличие от старших братьев, оставались с родителями, которым было позволено самостоятельно заниматься их образованием. Особое внимание Екатерина уделяла Александру, ее тревога по поводу наследования и будущего династии заставила ее рано женить внука. Хотя наставники считали его слишком юным для брака, в октябре 1792 года Екатерина пригласила двух немецких принцесс из Бадена в Санкт-Петербург на смотрины. Старшей из сестер, Луизе, исполнилось четырнадцать; Фредерике – на год меньше. Луиза была очень робкой, однако быстро влюбилась в русского великого князя. Александр признался, что и она понравилась ему. Для Екатерины этого оказалось достаточно. В январе 1793 года Луиза приняла православие и стала великой княгиней Елизаветой Алексеевной. Венчание Александра состоялось, когда ему было еще пятнадцать лет, а его юной невесте – четырнадцать. Это произошло в сентябре 1793 года. К сожалению, династические ожидания Екатерины не оправдались, Елизавета так и не смогла произвести на свет живого ребенка. Константин, который в 1825 году отказался от трона под конец правления Александра, тоже не имел законных детей, в результате Николай, внук Екатерины, который был оставлен на попечение матери, унаследовал престол и стал продолжателем династии.