История Ульяновых помогает внести коррективы в сложившиеся представлении о царской России. Астраханская гимназия, в которой с 1843 года у Ильи Николаевича началось восхождение по служебной лестнице, разнообразием предметов и качеством обучения могла соперничать с подобными учреждениями Франции и Пруссии. Здесь, в полуазиатском городе отсталой России, сын бывшего крепостного получил хорошую подготовку к дальнейшей учебе в университете, заложившей основу будущей педагогической карьеры. Многие ли из современных американских школьников проходят курс обучения в средней школе, программа которой предусматривает изучение двух иностранных языков, латыни и хорошую подготовку по математике и физике, не считая огромного разнообразия других предметов? Именно в гимназии Илья Николаевич приобрел основные знания, которые позволили потомку простых калмыков стать типичным культурным россиянином.
Существовала и оборотная сторона медали. Бесспорно, зубрежка в сочетании с суровой дисциплиной создавали в гимназии несколько гнетущую атмосферу. Российские педагоги XIX века, в большинстве случаев гуманные, преданные своему делу люди, оставались в счастливом неведении относительно будущих открытий доктора Фрейда и Дьюи. За «неудами» по любым предметам обычно следовали часы бесконечной зубрежки. Ни спортивные, ни какие-либо иные формы активной деятельности не давали возможности ослабить атмосферу напряженной учебы. Неудивительно, что греческая грамматика и логарифмы создали почву для появления первых ростков радикального протеста у многих будущих русских революционеров.
В 1850 году Илья Ульянов заканчивает учебу. Илью, как блестящего студента, представляют на получение университетской стипендии. Но в то время стипендии предназначались для детей обедневших дворян, которых прочили на государственную службу. Происхождение Ильи Николаевича не давало ему права на получение стипендии, и он опять вынужден просить помощи у родственников и давать частные уроки, чтобы обеспечить себе средства к существованию на протяжении четырех лет учебы в университете.
Казань, где продолжил обучение Илья Николаевич, а затем и его знаменитый сын, напоминала Астрахань, бывшую столицу Астраханского ханства. Казанский университет, хотя и не столь престижный, как университеты Москвы и Петербурга, вполне мог гордиться прекрасным профессорско-преподавательским составом. На протяжении многих лет первой половины XIX века ректором Казанского университета был профессор Лобачевский, один из величайших ученых в истории математики. Илья Ульянов, испытывая явный интерес к профессии юриста, тем не менее решил поступить на математический факультет, который окончил в 1854 году в звании учителя естественных наук. Годом позже великий Лобачевский, в то время куратор казанских школ, рекомендовал Илью Николаевича на должность учителя физики и математики в среднюю школу города Пензы.
