Preostala tri razreda osnovne škole i trogodišnju Nižu realnu gimnaziju završio je u Gospiću.

Teško se razbolio na kraju trećeg razreda škole 1870. godine. S jeseni je otišao u Rakovac kraj Karlovca da završi još tri razreda Velike realke. Maturirao je 24. jula 1873. godine u grupi od svega sedam učenika sa vrlo dobrim uspjehom jer je iz nacrtne geometrije bio dovoljan. Tada je imao 17 godina. Nakon završene mature vratio se u Gospić i već prvi dan razbolio od kolere. Bolovao je devet mjeseci. U tim okolnostima uspio je da ubijedi oca da mu obeća da će ga umjesto na bogosloviju upisati na studije tehnike.

U školi je bio dobar đak, jedino mu slobodno crtanje nije polazilo za rukom. Kao dijete Tesla je bio ljevak, ali se kasnije naučio služiti objema rukama. Njegov omiljeni predmet bila je matematika. Imao je neobičnu sposobnost da zamisli predmet i da mu se on prikaže kao živ i stvaran. Kasnije, kada bi razmišljao o svojim izumima, gotovo nikada ništa nije bilježio na papir već je sve držao u glavi, tek je u srednjim godinama počeo sa pravi bilješke. Ukoliko se radilo o bilo kakvom problemu iz aritmetike ili algebre, Nikola bi pred sobom vidio zamišljenu ploču s napisanim zadatkom, a na ploči bi se redale sve radnje i svi znaci potrebni za njegovo tačno rješenje.

Uostalom, već od Teslina vremena psiholozi i parapsiholozi su proučavali osobe koje su, prema njihovim izvještajima, zastia mogle da projektuju svoje mentalne slike na svitke neeksponiranog fotografskog filma.

Da bi se oslobodio slika koje su ga progonile i osjetio barem privremeno olakšanje, mladi je Nikola sam sebi počeo predočavati izmišljene svjetove. Svake bi noći krenuo na neki izmišljeni put i tako vidio nova mjesta, gradove i zemlje, živio u njima, susretao ljude i sklapao prijateljstva. Zbog svojih sposobnosti čak je ponekad bio sumnjiv profesorima, budući da je izuzetno brzo mogao doći do tačnog rješenja zadataka koje bi oni postavljali. U jednom od viših razreda profesor iz matematike mu je dao nižu ocjenu. Tesla je ostao jako povrijeđen i odlučio je da se požali upravniku škole i zatraži da ga ispitaju pred komisijom. Na ispitu je mladi Tesla briljirao i nakon toga dobio odličnu ocjenu.