Космос
Основные его научные труды по аэронавтике, ракето-динамике и космонавтике начинались с использования математического аппарата для решения поставленных задач. К. Э. Циолковский обосновал использование ракет для полётов в космос и ещё в 1920-е годы пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» прототипов многоступенчатых ракет; осмысливал вопросы выживания человека в невесомости при длительных космических перелётах. Константин Эдуардович Циолковский был мыслителем, опередивший своё время.
Костя родился в селе Ижевское, Спасского уезда в семье Э. И. Циолковского и М. И. Юмашевой, которая была татарского происхождения. А Эдуард Васильевич из рода шляхтичей Циолковских герба Ястржембец, который упоминался с 1697 года в Циолково Плоцкого воеводства, был дворянского происхождения. Это позволило отцу Кости окончить Лесной институт в звании прапорщика второго разряда и служить в Лесной конторе делопроизводителем, позднее преподавать естествознание в гимназии г. Рязани. Коллеги-чиновники считали его «красным» и вольнодумцем. Материальное положение было трудным. Домашним воспитанием и первоначальным образованием детей занималась мать, Мария Ивановна, которую юный Константин считал очень способной и образованной женщиной. Мальчик выучился читать самостоятельно в возрасте семи лет по «Сказкам» Афанасьева. Костя отличался физической активностью. Привлекали его естественные науки и техника: в восьмилетнем возрасте мать подарила ему игрушечный аэростат из коллодиума, наполняемый водородом; он также увлекался запусками воздушных змеев, к которым могла быть привязана коробочка с тараканом и многое другое.
Однажды мальчик сильно простудился, катаясь зимой на санках, заболевание перешло в тяжёлую скарлатину и вследствие осложнений он почти полностью оглох. Эта трагедия определила развитие и особенности личности его на всю дальнейшую жизнь.
Костя не получил систематического образования (проучился с 12 лет в Вятской гимназии четыре года, а три года занимался самообразованием). Он вспоминал: «Последствия болезни отсутствие ясных слуховых ощущений, разобщение с людьми, унижение калечеством сильно меня отупили. Братья учились, я не мог. Было ли это последствием отупения или временной несознательности, свойственной моему возрасту и темпераменту, я до сих пор не знаю». Однако навыки самообразования и уважения к теоретическому знанию Циолковскому были привиты именно в гимназии. Тем не менее, судя по сохранившимся журналам, Константин отличался живостью характера, неоднократно подвергался дисциплинарным взысканиям.
Результатом изоляции стало более или менее бессистемное самообразование, которым Циолковский усердно занимался начиная с 14- или 15-летнего возраста. Преимущественно оно сводилось к арифметике, геометрии и физике; Константин научился работать на токарном станке, стал задумываться о постройке аэростата. Отец, очевидно, понимая дарования сына, решил направить его в Москву. В июле 1873 года Константин был официально отчислен из четвёртого класса гимназии «для поступления в техническое училище». Он отправился в Москву с рекомендательным письмом.
В московский период жизни Костя старался минимум средств тратить на себя, и в течение трёх лет в буквальном смысле жил на хлебе и воде из расчёта 3 копейки в день; оставшиеся средства вполне достаточные по ценам того времени тратились на книги, материалы для физических и химических опытов, и тому подобного. Крайний аскетизм быта не помешал первому романтическому устремлению: хозяйка квартиры прачка поведала об удивительном «подвижнике»-постояльце.
Контантин занимался в Чертковской публичной библиотеке, где его привечал «известный аскет, библиограф Н. Н. Фёдоров, друг Л. Н. Толстого и изумительный философ и скромник», в частности, выдавая юноше запрещённые цензурой книги. В. Кочетков высказал предположение, что юный Костя мог заниматься и у Николая Петровича Малинина, преподавателя Образцовой школы при Московской учительской семинарии. Отец, Эдуард Васильевич, стремился подготовить сына к поступлению в Московское техническое училище. Далее, по-видимому, учителя распознали в Константине педагогический дар и предложили изменить программу занятий; по крайней мере, это хорошо объясняют последующие события.