19世紀的俄國，在科學技術等方麵與英、法、美等國家相比，是個比較落後的國家。在這樣的國度裏，不論是學習還是接受最新鮮的事物，進行科學研究，都是不利的。這點，對自幼就走南闖北而又熱衷於發明創造的伊曼紐爾來講，是十分清楚的。諾貝爾一家在俄國的幾年奮鬥，已創下了一定的基業，生產在發展，生意看好，更加激起了伊曼紐爾幹大事業的雄心和計劃。懷有無限的熱情，富於冒險精神，這是他的特點。幹大事業就不能孤陋寡聞，情報和信息必須要靈通，必須隨時掌握世界各地的最新動向，這就是他要阿爾弗雷德出去學習並考察的目的。阿爾弗雷德深深地了解父親的這個想法，他十分清楚全家叫他去遊學的用意和自己肩上的責任。而他自己對科學與發明也懷有濃厚的興趣，他更知道，搞科學研究與發明，就必須去學習最新的科學知識，接受別人的最新成果，進入到科學技術的最前沿，這樣才能獲得成功，因此，他十分願意去學習。他也很自信，自學了幾種語言，也正想試試掌握它們的程度。就這樣，在他17歲那年，也就是自學結束的當年，兩個哥哥留在家裏給父親做幫手，他開始了為期兩年的遊學。
遊學期間，所發生的一樁樁有趣的故事和一個個嶄新的生活片斷，都沒有能被詳細地記錄下來。不過，從一些其他材料中，我們可以粗略地理出一個這樣的線條：他的遊學路線，先是回到了祖國瑞典，從那兒去了德國、法國、意大利，最後到達了美國。
這次遊學，是他走出家門踏上社會的第一次經曆，他首先領略了異國風光。西歐與北歐所處的地理環境、氣候條件差異很大，他從北歐來到了西歐和北美，所到之處，那些繁華的都市、異鄉的情調、絢麗的景色、旖旎的風光，無不給他留下了深深的印象，他熱愛大自然，一些清新秀麗的地方常使他流連忘返。他愛好曆史，一些名勝古跡都凝結著燦爛的古代文化，他對所到之處的名勝無不進行了遊覽，對這些地方他都有著特殊的感情。同時，他又一次地領略了大海。童年的時候，他曾與母親一起過波羅的海來到了聖彼得堡，在聖彼得堡他曾站在岸邊遠眺過大海；這次出遊，他不僅重跨了波羅的海，還渡過了充滿驚濤駭浪的大西洋。浩瀚的海洋喚起了他的力量與理想，受大海的啟發，他立下了海一般的宏大理想，充滿著海一般的豐富想象，追求著海一樣的博大胸懷。他寫下了這樣的詩句：
在我年輕的時候，
曾大膽離家遠走，
到海外異國旅遊。
一種怪念生心頭：
漫漫大洋，無限錦繡，
卻不能使我留念回首。
因為我心目中的海洋，
更加浩瀚悠悠……
遊學期間，他大部分時間是在巴黎度過的。巴黎是世界藝術的中心，這裏有許多大型美術館和豪華劇場，有世界最時髦的服裝，也有許多令人景仰和向往的地方。燦爛的法蘭西文化哺育出了一批又一批的科學家、文學家、劇作家、詩人和哲學家，巴黎正是這些名流薈萃的地方。當時著名的化學家貝羅慈也在巴黎，由於阿爾弗雷德對化學有著濃厚的興趣，他就到貝羅慈教授那裏學習了一段時間的化學。
貝羅慈教授有很淵博的化學知識。他在1837年用濃硝酸處理纖維質，得到了一種硝酸纖維素。之後，在1845年，白特哲與旭恩拜因先後用硝酸和硫酸的混合液處理棉花纖維，又製成了火藥棉，這種火藥棉的性能優越於黑色火藥。父親的工廠裏生產著黑火藥地雷，阿爾弗雷德對此就更懷有了特殊的興趣。在貝羅慈教授那裏，他抓緊點點滴滴的時間，刻苦鑽研，他那超群的領悟能力和勤奮的精神，使他在較短的時間裏進一步學習、充實了化學理論，掌握了貝羅慈教授從事科學研究的一些先進的實驗方法，學會了對一些先進的化學實驗儀器和設備的運用，同時，還了解和掌握了當時一些重大的化學方麵的發明。貝羅慈教授為人坦誠、治學嚴謹，很注意基礎理論和基本方法的訓練。在這位化學家的指導下，阿爾弗雷德不僅學到了完整的化學知識，還掌握了從事科學研究的思維與方法。阿爾弗雷德在實驗室裏廢寢忘食地學習、工作，人們對這位勤奮、沉默寡言、聰明好學的小夥子留下了很深的印象，貝羅慈教授也很欣賞他的才智、學識和勤奮精神。當他離開貝羅慈實驗室的時候，他的化學水平，已與當時的一些化學家拉平了。
阿爾弗雷德在貝羅慈實驗室學習工作了一段時間後，又到其他化學實驗室和大學進行了參觀見習。巴黎這裏彙集著當時世界上最先進的實驗室，有世界知名的大學，阿爾弗雷德沒有放過這個難得的機會。廣泛的學習接觸，更加開闊了阿爾弗雷德的知識視野，使他又有了新的充實與提高，同時，他的法語水平也有了明顯的進步。這段學習經曆，為阿爾弗雷德以後從事炸藥方麵的研究，奠定了良好的基礎。
在巴黎期間，阿爾弗雷德白天在實驗室或學校裏學習，晚上一有時間就到圖書館去讀一些書。他總是願意把時間排得緊緊的，他覺得這樣可以減少在異國他鄉的孤獨感，使生活過得充實。文學，仍然是他的愛好，他讀著一些名作家的作品，心中蕩漾著激情，不由得又萌發了自己動手寫作品的念頭。他最愛雪萊的詩，那些抒發對祖國、和平的眷念和渴望的詩句，常常令他興奮、感歎不已，並勾起了他對童年的回憶和思鄉之情。詩一樣的感情在他血管裏奔流著，他決定自己繼續寫詩，希望自己也能像雪萊那樣成為一名偉大的詩人，寫出感人至深的詩句。遊學期間，他又寫出了不少的詩篇，現在保留下來的那首自傳體長詩，就是他在那時寫的。
巴黎是座有著悠久曆史的美麗城市，這給阿爾弗雷德留下了美好的印象，但是巴黎的另一麵也給阿爾弗雷德留下了不好的印象。他在聖彼得堡見識過俄國的上流社會，對那種成天沉迷於歌舞宴會的貴族生活，曾持有過自己的見解。但巴黎上層社會的生活與風氣，比聖彼得堡更為驚人。這裏的歌舞劇場與色情充斥著大街小巷，奢侈品消費更是世界其他任何地方都無法相比。龐大的警察機構顯示著拿破侖三世的嚴格統治，巨大的商品交易深入到社會的各個角落，社會充滿著欺詐與墮落，有錢人過著紙醉金迷的生活。這些，都使阿爾弗雷德感到窒息與厭煩。他在當時寫的一首詩裏曾做過這樣的描述：“一個淫樂的海洋，在那裏，放蕩和情欲的風暴折斷的難船殘骸，比狂暴的鹹水大海曆來所要摧毀的船隻還要多；那裏的一派情景隻能使人帶著厭惡的心情把頭扭開。”派他出遊時，家中已具有較好的經濟條件，外出遊學，家中自然要給他帶有足夠的金錢，阿爾弗雷德能夠住得起像樣的旅館，自然也有經濟條件去涉足那些輕浮而齷齪的地方。可是阿爾弗雷德不僅有著潔身自好的品格，還有著更高的文明、正直與道德的追求。他討厭那種非常有害於社會的環境，他認為這種環境，在任何社會階層都可能由於懶惰、不負責任、不道德和貪圖色情樂趣而產生，必須抵製。這種追求，一直成為他的人生原則。
阿爾弗雷德在巴黎呆了一年多的時間，後經意大利去了美國。與路經德國時一樣，他在意大利也隻做了短暫的停留，沒有展開更多的學習活動。
阿爾弗雷德遊學的最後一個國家是美國。在美國紐約，有父親伊曼紐爾的老同學約翰·艾利克森（1803—1889）。約翰·艾利克森是位瑞典海軍工程師，後來旅居美國。他發明了熱式發動機，改進了螺旋槳推進器，建造了用蒸汽推動的低舷鐵甲艦。這艘艦命名為“莫尼特號”，在後來的美國南北戰爭中摧毀了南部邦聯的“梅裏麥克號”，立下了功勳，名垂史冊，約翰·艾利克森也因此成了美國頗有名氣的科學家、發明家。這位發明家的蒸汽、熱力及機械化兵器技術，正是諾貝爾工廠所需要的。伊曼紐爾令阿爾弗雷德去那裏，除了拜見之外，還有技術交流和進行學習的任務。
阿爾弗雷德的到來，受到了約翰的熱情歡迎。約翰與伊曼紐爾一樣，具有坦率、真誠的性格和永不知疲倦的奮鬥精神，同時，還有伊曼紐爾所不具備的淵博學識和較深厚的理論功底。阿爾弗雷德在約翰的實驗室和工廠裏又進行了一段時間的工作與學習。他將約翰的知識、工廠裏的技術與父親工廠裏的技術進行了比較，兼收並蓄，很快就將它們融會貫通了。至此他已較好地掌握了機械方麵的知識。約翰對阿爾弗雷德的博學、聰穎、勤奮以及彬彬有禮的舉止和極有教養的風度，都留下了很好的印象。臨行時，他又為伊曼紐爾提供了一些圖紙和資料。在約翰那裏學習結束後，阿爾弗雷德又對美國的其他方麵作了一些考察，就直接從美國返回了聖彼得堡，結束了他的遊學生活。