Вспыльчивый, как в детстве, Николай и в армии показывал свой крутой нрав. В 1820 году сразу 52 офицера Измайловского полка предприняли демарш, подав прошения об отставке из-за грубости великого князя. Общаясь с гвардейцами, тот за крепким словом в карман не лез. В 1822 году в Вильно перед строем Егерского полка наорал на капитана Василия Норова (будущего декабриста), пригрозив: «Я вас в бараний рог согну!» Вызывать великого князя на дуэль было не положено, вновь все кончилось отставкой и переводом из гвардии в армию.
В армии все тоже прекрасно ориентировались в дворцовых хитросплетениях и понимали разницу между братьями «екатеринскими» и братьями «павловскими». В Николае однозначно видели гены взбалмошного отца и тихо его ненавидели. Популярности у него не было никакой. Объяснять, что это были не его личные прихоти, а требования долга и устава, тот считал ниже собственного достоинства, офицерам же из не самых захудалых семейств, для которых и Романовы были выскочками на престоле, тоже зазорно было лебезить перед необстрелянным юнцом, признававшим не заслуги, а «фрунт».
Однако в этом деле он действительно знал толк. Как писал генерал-лейтенант Александр Михайловский-Данилевский: «Необыкновенные знания великого князя по фрунтовой части нас изумили, иногда, стоя на поле, он брал в руки ружье и делал ружейные приемы так хорошо, что вряд ли лучший ефрейтор мог с ним сравняться, и показывал также барабанщикам, как им надлежало бить. При всем том его высочество говорил, что он в сравнении с великим князем Михаилом Павловичем ничего не знает; каков же должен быть сей? – спрашивали мы друг друга».
Инженерному же делу он отдавался с упоением. Он ежедневно посещал подведомственные ему учреждения. Чувствуя в себе недостаток знаний, просиживал на лекциях офицерских и кондукторских классов Главного инженерного училища, занимался черчением, архитектурой, чтобы не попасть в глупое положение, утверждая проект, в котором ничего не понимал.
Вспоминают случай, когда Николай, налагая денежный штраф на одного инженер-офицера, у которого при строительстве свалился карниз, приказал сделать вычет и из своего жалованья, как лица, виновного в утверждении проекта.
Будучи в 1822 году в Вильно, он обратил внимание на то, что молодые люди, поступающее в гвардейские подпрапорщики, оказывались совершенно несведущими в военных науках. Желая устранить этот недостаток, он повелел собрать подпрапорщиков 2-й бригады 1-й гвардейской пехотной дивизии в бригадную квартиру и организовал соответственное их обучение под личным своим наблюдением. Этот опыт привел к тому, что, по возвращении гвардии в Петербург, великий князь представил проект об учреждении постоянной Школы гвардейских подпрапорщиков.
