«Я был до отвращения хорошим, сладеньким мальчиком, вспоминал Роберт. В детстве жизнь не подготовила меня к тому, что мир полон жестокости и злобы». Обеспеченное домашнее существование не позволило ему «остервенеть естественным, органическим путем». Однако оно выработало внутреннюю твердость и физический стоицизм, о которых не подозревал даже сам Роберт.
Тревожась, что сын слишком много сидит дома и проводит мало времени с детьми своего возраста, Юлиус решил отправить четырнадцатилетнего Роберта в летний лагерь. Для большинства мальчишек лагерь «Кениг» выглядел горным раем, средоточием радости и дружбы. Для Роберта он обернулся кошмаром. Почти все его черты превращали мальчика в мишень для жестоких насмешек подростков, находящих удовольствие в травле робких, чувствительных или непохожих на них сверстников. Вскоре мальчишки прозвали его «лапочкой» и стали беспощадно высмеивать. Роберт не отвечал на нападки. Он избегал занятий спортом, предпочитая одинокие прогулки и сбор минералов. У него появился друг, запомнивший, что в то лето Роберт увлекся книгами Джордж Элиот. Ему очень импонировал главный роман автора «Мидлмарч», возможно, потому что в нем исследовалась тема, казавшаяся Роберту загадкой, существование интуитивного разума и его воздействие на зарождение и разрыв отношений между людьми.
С другой стороны, Роберт тоже сделал ошибку написал родителям, что рад находиться в лагере, потому что другие мальчишки учат его реалиям жизни. Письмо побудило Оппенгеймеров немедленно приехать в лагерь; в итоге заведующий объявил, что запрещает школьникам рассказывать похабные истории. Роберта неизбежно заподозрили в доносительстве, однажды ночью его затащили в ледник, раздели догола и избили. Сверстники довершили унижение, облив его ягодицы и гениталии зеленой краской. Голого Роберта заперли в леднике на всю ночь. Один из друзей назвал инцидент «пыткой». Роберт снес издевательства с молчаливым стоицизмом он не покинул лагерь и не стал жаловаться. «Я не представляю, как Роберт выдержал последние несколько недель в лагере, сообщает его друг. Немногие ребята смогли бы или согласились бы это сделать, но Роберт смог. Для него это, должно быть, был сущий ад». Как заметили многие из его друзей, хрупкая и тонкая на вид скорлупа, окружавшая Роберта, на самом деле скрывала несгибаемую личность, опирающуюся на неуступчивую гордость и твердость духа качества, которые еще не раз проявят себя в течение его жизни.
В школе интеллект мальчика развивали внимательные преподаватели Общества этической культуры, тщательно отобранные доктором Адлером как пример для подражания для будущих участников прогрессивного педагогического движения. Учительница математики Матильда Ауэрбах, заметив, что Роберт скучает и вертится, отправила его в библиотеку заниматься по своему плану и потом предложила рассказать классу, что нового он узнал. Преподаватель древнегреческого и латыни Альберта Ньютон отзывалась о Роберте как о находке для учителя: «Всякую новую мысль он воспринимал как само совершенство». Юноша читал Платона и Гомера на древнегреческом, Цезаря, Вергилия и Горация на латыни.
Роберт всегда получал высшие отметки. Уже с третьего класса проводил лабораторные опыты, а в пятом классе в десятилетнем возрасте начал изучение физики и химии. Стремление Роберта к изучению научных дисциплин было так велико, что хранитель Американского музея естественной истории согласился давать мальчику частные уроки. Роберт перескочил через несколько классов в школе, все считали его акселератом, а иногда самородком. В девятилетнем возрасте он как-то сказал старшей двоюродной сестре: «Давай ты будешь задавать мне вопросы на латыни, а я буду отвечать на древнегреческом».
Одноклассникам Роберт подчас казался нелюдимым. «Мы часто встречались, вспоминал один знакомый детства, но так и не стали близки. Он обычно был занят каким-нибудь своим делом или мыслями». Другой одноклассник запомнил, что у Роберта порой был такой невменяемый вид в классе, «словно его не кормили и не поили». Некоторые сверстники считали, что он «неотесанный не знал, как себя вести с другими детьми». Сам Роберт мучительно сознавал, что знает намного больше одноклассников. «Мало радости, однажды сказал он другу, переворачивать страницы в книге и повторять про себя да-да, я и так знаю, что там написано». Джанетт Мирски достаточно хорошо знала Роберта в старших классах, чтобы считать его «лучшим другом». Он казался ей отстраненным, но отнюдь не робким. Ему было свойственно некоторое высокомерие, несущее в себе семя саморазрушения. Все в личности Роберта от неровной, резкой походки до таких мелочей, как заправка салата, выдавало, на ее взгляд, «огромное стремление заявить о своем превосходстве».
В старших классах «домашним» учителем Роберта был Герберт Уинслоу Смит, поступивший на кафедру английского языка в 1917 году после окончания магистратуры в Гарварде. Человек удивительного ума, Смит на момент начала работы учителем готовился к защите докторской диссертации. Первый опыт в должности учителя Общества этической культуры настолько увлек его, что он так и не вернулся в Кембридж. Смит всю свою жизнь проработал учителем общества, став впоследствии директором школы. Накачанный, подтянутый учитель обладал сердечным, мягким характером и умел непостижимым образом установить, что больше всего привлекало того или иного ученика, и соотнести этот интерес со своим предметом. После урока школьники всегда толпились у его стола, пытаясь подбить учителя на продолжение разговора. Хотя Роберт больше всего увлекался естественными науками, Смит сумел пробудить в нем интерес к литературе. Он считал, что Роберт от природы наделен «блестящим стилем прозаика». Однажды Роберт написал сочинение о кислороде, и Смит предположил: «Мне кажется, что ваше призвание писать научно-популярные книги». Смит стал другом и наставником Роберта. «[Учитель] очень и очень любил своих учеников, вспоминает Фрэнсис Фергюссон. Он взял под крыло Роберта, меня и некоторых других помогал им справляться с трудностями, советовал, как быть дальше».
Прорыв наступил в одиннадцатом классе, когда Роберту читал курс физики Огастас Клок. «Он был превосходен, отзывался Роберт. После первого года обучения я был в таком восторге, что решил остаться с ним на лето помогать устанавливать оборудование для двенадцатого класса, в котором мне предстояло изучать химию. Мы проводили вместе по пять дней в неделю, иногда даже в порядке поощрения ходили вдвоем собирать минералы». Роберт начал ставить опыты с электролитами и проводниками. «Я глубоко полюбил химию. <> В отличие от физики химия начинает с самой сути вещей, и очень скоро ты замечаешь связь между тем, что видишь, и захватывающей дух совокупностью идей, которые теоретически осуществимы в физике, но к которым не так-то легко подступиться». Роберт считал себя пожизненным должником Клока за то, что тот указал ему путь в науку. «Он любил ухабистый, капризный путь научных открытий, ему нравилось пробуждать в молодых людях радость познания».
Даже пятьдесят лет спустя Джейн Дидишейм сохраняла о Роберте необычайно живую память: «Он невероятно легко краснел. [Казался] очень хрупким, очень розовощеким, очень застенчивым и, разумеется, очень умным. Все быстро соглашались, что он не такой, как все, и превосходит остальных. А что касается учебы, он был круглым отличником»