肉市大街的魯勉柴夫斯基博物院裏有一個公共圖書館(1925年改名為“蘇聯列寧圖書館”)，齊奧爾科夫斯基每天一早就來到這裏，每天開門迎接他的總是那個穿一件舊軍大衣、戴一頂寬簷帽子、又高又瘦、有一臉毛胡子的老頭，他是圖書館優秀管理員費多羅夫。他把齊奧爾科夫斯基引進圖書館，並領他在一排排高大書架中間轉來轉去，指給他各類書籍擺放的地方。
“天哪!我從來沒有見過這麼多的書!”齊奧爾科夫斯基高興得差點喊出來，“可是，我該先讀哪本呢?”
在費多羅夫的建議下，他製定了一個讀書計劃：高等數學、物理學、機械學，還有化學、天文學……沒有係統學過中學課程的齊奧爾科夫斯基，現在自學這許多高深的理論著作不是沒有困難的，但他有一個堅強的信念：沒有讀不懂的理論，再複雜、再高深的理論也是人寫出來的。別人能寫出來，我怎麼能讀不懂呢!他把大本書、小本書、厚本書、薄本書擺了一桌子，一頭鑽進書本裏。整天和數字、公式打交道，他絲毫不感到枯燥，而且得到極大的樂趣。他在抽象的公式中看到了美好的未來。
齊奧爾科夫斯基在這個圖書館裏共念了兩年“大學”。每當有人說他沒有上過大學時，他總要詼諧地說：“誰說我沒有上過大學!我在圖書館裏念了兩年大學。大學要學的書，圖書館裏都有；大學裏不念的書，圖書館裏也有。圖書館裏不但有俄羅斯的權威、教授，而且有世界著名的教授、學者——不但有現代的，而且有古代的!哪所大學裏能有這麼多好老師呢?當然我得虛心向他們學習，向他們請教。可見，大學我是念過的，我念的是圖書館大學!”
齊奧爾科夫斯基念“大學”這兩年是很刻苦的，刻苦的程度使人難以想象。他幾乎天天在圖書館裏，可是，除了圖書管理員費多羅夫以外，他好像沒有見過任何人。原因是每天還沒到開館時間，齊奧爾科夫斯基就已經坐在台階上等候了，費多羅夫隻好讓他先進去。齊奧爾科夫斯基一走進圖書館，就熟練地從書架上取下要看的書，專心致誌地讀起來了。開館以後，閱讀大廳裏借書、還書的人絡繹不絕，這時他早就鑽到公式和數學算式裏去了!每天在閉館之前，借閱書的人便紛紛離開了閱讀大廳，閉館的時間到來時，閱讀大廳已經空蕩蕩的，隻有齊奧爾科夫斯基一人還在看書、演算。每次都是費多羅夫走到他身邊告訴他，閉館的時間到了，他才戀戀不舍地合上書，離開圖書館。
爸爸每個月隻給他寄10個盧布，為了節省錢，他每三天去麵包鋪買一次麵包。除了吃麵包的錢以外，其餘的都用來買書，買做實驗用的材料。他重視理論學習，也重視做實驗，他常說：“我一方麵學習，一方麵創造。”他學到理論一定要親手用實驗證明。如果說圖書館是他念“大學”的課堂，那麼他寄住的矮小房間就成了他的“科學實驗室”。
兩年的圖書館“大學”畢業後，他為了實驗費用支出，必須要有一定的收入。齊奧爾科夫斯基經過反複思考決定去報考中學教師。1880年夏天，齊奧爾科夫斯基順利地通過了考試，聖誕節前才接到任命通知書——派他到巴洛夫斯克城中學教物理。巴洛夫斯克是梁讚省一個偏僻的小縣城，交通極不方便。他在那裏舉目無親，中學的條件很差，也無教師宿舍，隻好在離學校不遠的地方租了一間房住下了。
奇特的戀愛和婚禮
齊奧爾科夫斯基的房東叫蘇格羅夫，5年前死了老伴，留下一個女兒名叫瓦琳卡。瓦琳卡從11歲起不得不中斷學業，負擔起全部家務。瓦琳卡個子不高，舉止大方，性情溫和，待人接物很有禮貌。她心靈手巧，樣樣活都能幹。
齊奧爾科夫斯基不但住在蘇格羅夫家，而且還在他家搭夥吃飯。瓦琳卡起初不明白：為什麼一個單身教師要住3間房，也許要在這裏舉行舞會?不過看樣子房客不像是愛跳舞的人——衣著破爛，耳朵又聾，眼睛也近視。當齊奧爾科夫斯基打開箱子，拿出自己的儀器書籍和自製的小機器以後，裏屋外屋擺得滿滿的，3間房對他來說確實不算大。瓦琳卡幫他拿這搬那，忙得不可開交。姑娘不小心把一個儀器碰倒了，但沒有弄壞。就這樣，齊奧爾科夫斯基還發了一頓脾氣，可把姑娘氣壞了。
齊奧爾科夫斯基來到學校才兩周，全縣城的男女老少都知道他是個怪人，有點“神經不正常”，理由有兩點：一是他誰也不拜訪。有的同事暗示要和他聚餐，他直截了當地回答說：“我沒有請客的習慣，誰也甭想來我屋裏作客。我是聾子，我也決不會到別人家裏作客的。”二是。上星期日。教堂的鍾響了，全城的人穿著整潔的衣服到教堂作禮拜去了，惟獨這位物理老師沒有去——他到城外滑冰去了。隻是滑冰倒還不大要緊，他披了一床大被單子，兩手張開作成船帆的樣子，在冰上迅速地滑來滑去，從遠處一看，他很像一隻大鳥。孩子們跟在他後麵，笑得前俯後仰，他的喊聲大大壓倒了孩子們的歡笑聲。督學知道後，生氣地說：“成何體統!哪裏有一點作教師的樣子，精神病!”
齊奧爾科夫斯基每天起得很早，去學校上課以前，他在家還要工作兩三個小時。下課後，他一分鍾也不在學校裏呆，急忙回到住所研究自己的飛行器。夜深了，縣城沉浸在死一般寂靜中，惟獨齊奧爾科夫斯基的房間亮光閃閃，不時傳出他的咳嗽聲。在閃爍的燭光下，他披件舊大衣，坐在椅子上，右手不停地寫著什麼。其實他正在總結前一段時間與風作鬥爭的經驗。瓦琳卡隔著門縫看了一會兒，抬起頭暗暗想：他既能當木匠、當鉗工、當鐵匠，又能寫詩作文章，真是個文武雙全的人!
瓦琳卡總是關注齊奧爾科夫斯基的生活，並深深地愛上了他。姑娘愛他謙虛、正直、勤奮、好學，愛他專心研究科學。耳朵聾當然是個缺點，眼睛近視也不好，但這些在瓦琳卡眼裏是微不足道的。齊奧爾科夫斯基也傾心瓦琳卡，卻老也找不到機會表示。
相愛的心總是相通的。一個偶然的機會，終於使他們互訴衷腸，並商定兩天以後去教堂結婚。
巴洛夫斯克縣城的教堂都在城外，最近的那個離城也有四五千米。這天早晨，天剛亮，兩個人就動身去教堂了。他們決定7點以前履行完結婚的一切手續，新郎8點以前還要趕到學校上課呢。結婚儀式一完，小倆口就跑了——瓦琳卡回了家，齊奧爾科夫斯基到學校去了。放學了，齊奧爾科夫斯基一看時間還早，在回家路上，繞道到沃洛比尼科夫家搬運上個月買好的一部舊車床。他雇了一輛馬車，把車床拉回家來。
齊奧爾科夫斯基一走進院裏，發現嶽父蘇格羅夫正陪著證婚的神甫和七八位客人在房裏喝酒。他在房門口站了一會兒，看樣子“宴會”一時還散不了，隻好推門進去對客人們說：“尊敬的來賓們，請大家不要見怪，我要把車床從這兒搬過去，請各位讓開一條路，不要弄髒了你們的衣服。”客人們吃驚地剛剛站起身，齊奧爾科夫斯基接著說：“時間也不早了，請各位回家去吧，誰沒有喝夠酒，可以帶一些回家，慢慢喝。”
客人們對他這種無禮的行為感到氣憤，但也不好說什麼。你看看我，我瞅瞅你，一個個噘著嘴，拂袖而去。出門以後，他們紛紛議論說：“瓦琳卡這孩子真可憐，嫁給了一個瘋子，以後的日子可怎麼過呢?”
接二連三的挫折
齊奧爾科夫斯基生活在極度貧困中，有時孩子哭著要一塊黑麵包吃，瓦琳卡都拿不出來。為了讓丈夫研製飛行器，瓦琳卡把家裏能夠當賣的東西都當賣光了。她常常坐在屋角裏流淚。每當見到這種情景，齊奧爾科夫斯基總是親切地安慰她：“忍耐一些，等我把金屬飛行器研究成功了，造出世界上第一個既經濟又方便可靠的飛船來，那時咱們的生活會好的。”