Реформа 1861 года усилила разногласия между прогрессивно настроенными учителями и реакционными офицерами-воспитателями. С одной стороны, наметилась определенная либерализация жизни, с другой — усилилось сопротивление реакционеров. Кадеты слышали, как преподаватели критиковали прежние порядки, наматывали себе на ус их высказывания. Самые дотошные и любознательные читали не столько беллетристику, сколько публицистику и критические статьи. Особенно много волнений воспитателям и директору корпуса генералу Броневскому доставили польские события 1863 года[7]. Воронежские кадеты в знак сочувствия к восставшим полякам писали на окнах и дверях дерзкие слова «свобода, равенство, братство». Дядьки, ворча потихонечку, старательно терли стекла тряпками, а офицеры-воспитатели настороженно вглядывались в лица кадетов, пытаясь найти авторов надписей. На вечерней поверке генерал Броневский обходил построенных в каре воспитанников и определял «по глазам» зачинщиков беспорядков. Выделенных таким нехитрым способом кадетов пороли беспощадно, так что в городе стали с ужасом говорить о жестокостях Броневского, писать о них в Петербург. Броневского убрали, назначили генерал-майора Ватаци.
Новый командир корпуса оказался человеком гибким и осторожным. Он ко всем относился ласково, был доступен, преподавателям рекомендовал «не притеснять кадет», разрешал устраивать танцевальные вечера с приглашением барышень, одобрял выходы в городской театр. Воспитанники стали жить более полной жизнью и без надзора интересоваться общественными событиями.
Такое положение вещей не могло, безусловно, понравиться тем, кто стоял за жестокие воспитательные меры. В Главное управление военно-учебных заведений полетели анонимки.
После таких доносов «мягкотелого» Ватаци заменил жестокий фон Винклер. В его руках корпус притих. Каждый вечер десяток провинившихся с содроганием ждали порки. То, что для малолетних в Тамбовском корпусе было наказанием, выбивало из подростков чванство и зазнайство, здесь — юношам — приносило непоправимый вред.
Педагоги-гуманисты утверждали, что всякое устрашение не имеет педагогического смысла, ибо нравственных людей следует воспитывать не из страха наказания, а по убеждению, по душе, по привычке наконец. Но конфликт между военными воспитателями и педагогами обострялся все явственней, в результате чего в 1864 году ушел Тарачков, затем де Пуле, Павлов.
Для кадетов вновь наступили суровые времена. Сергею Мосину пришлось, таким образом, учиться как бы в двух совершенно разных по духу учебных заведениях, хотя и под одной крышей.
Однако невзгоды корпусной жизни не мешали Мосину преуспевать в науках. Начальство в аттестациях всегда отмечало его отличные способности. Он не удовлетворялся только уроками в классе и много времени проводил в читальном зале. Увлечение математикой пробудило в нем интерес к военной технике. И это было не просто детское любопытство в отношении оружия, а вполне осознанный интерес. Несмотря на «не всегда достаточное прилежание по отдельным предметам», Сергей постоянно имел высокий общий балл, без всякой натуги переходил из класса в класс, а в 1864 году «за весьма хорошие успехи в науках и примерное поведение» был награжден похвальным листом и подарком. И вновь ротный командир и офицер-воспитатель в замечаниях о характере, наклонностях и способностях своего подопечного отмечали его скромность, исполнительность, добросердечность, несомненную талантливость. Правда, в иных ситуациях Сергей проявлял вспыльчивость, даже горячность, но при этом оставался в рамках дисциплины. Отмеченные качества становились устойчивыми чертами характера.
Зимой 1865 года Сергей получил неприятное известие от отца. Иван Игнатьевич сообщал сыну, что он взял расчет у А. П. Шелле и уезжает к новому месту службы в Тульскую губернию в поместье Арсеньевых. Что за причина заставила И. И. Мосина уйти от Шелле, осталось его тайной, но для Сергея это и не было важным. Главное заключалось в том, что он терял связь с отцом, единственно близким ему человеком. И даже дружеские отношения с товарищами по корпусу не могли скрасить одиночества.
Последние годы учебы были наполнены новыми событиями. Согласно военным преобразованиям, начатым министром Д. Н. Милютиным, общеобразовательные классы кадетских корпусов реорганизовывались в военные гимназии с широкой учебной программой, в которой преобладали точные и естественные науки. Это способствовало подготовке грамотных в техническом отношении кандидатов в военные училища и еще больше утвердило желание Сергея продолжить учебу в военно-техническом заведении.
В 1867 году Мосин весьма успешно окончил гимназию. Он получил отменную теоретическую подготовку, а главное, выработал в себе способность к труду и веру в свои силы. Еще до окончания гимназии Сергей выбрал для дальнейшей учебы Михайловское артиллерийское училище. В беседе с генералом, директором гимназии, он изложил свое желание и получил полное одобрение. Но когда пришло время окончательного распределения гимназистов по училищам, в Михайловском для Мосина не оказалось вакансии. Вконец расстроенному юноше пришлось дать согласие на учебу в 3-м военном Александровском училище, которое находилось в Москве. Назначение туда он получил 12 июля, но пехотным юнкером пробыл недолго. В начале октября в Михайловском артиллерийском училище открылись дополнительные вакансии, и 11 октября Мосин был переведен на учебу в Петербург. Сергей, конечно, не знал, что Военное министерство, пытаясь покрыть недостаток артиллерийских кадров среднего офицерского звена, решило перевести в Михайловское училище наиболее способных к математике слушателей пехотных и кавалерийских училищ и даже Пажеского корпуса.
Михайловское артиллерийское училище имело замечательную историю, у истоков его стоял сам Петр Великий. Указом от 1698 года он основал при бомбардирской роте Преображенского полка первую в России артиллерийскую школу. Затем Екатерина II преобразовала ее в Артиллерийский шляхетский корпус, просуществовавший до начала XIX века. В 1820 году была сформирована учебная артиллерийская бригада, и 25 ноября того же года при ней — Артиллерийское училище, получившее через 29 лет наименование Михайловского.
Это старейшее военное училище России выпускало офицеров с высокой профессиональной подготовкой. Учебный план предусматривал солидный математический курс, включавший интегральное и дифференциальное исчисление, аналитическую геометрию, начала высшей алгебры, все артиллерийские дисциплины, в том числе фортификацию и топографию.