Уже первые месяцы работы лицея показали, что уровень первоначальной подготовки воспитанников был весьма различным и что требовались большие усилия педагогов для ликвидации пробелов в знаниях отдельных учеников. Это обстоятельство, безусловно, усложняло учебный процесс. В 1812 г. при очередном докладе Александру I о работе учебного ведомства министр просвещения граф А. К. Разумовский высказал мысль о необходимости организации при Царскосельском лицее благородного пансиона. Условия военного времени на некоторое время отодвинули решение этого жизненно важного для лицея вопроса. Однако в декабре 1813 г. к нему вернулись, и было объявлено высочайшее постановление о благородном лицейском пансионе в Царском Селе.

В постановлении отмечалось, что создание пансиона преследует двойную цель: «а) устранение в нем рассадника собственно для Царскосельского лицея и б) доставление нового способа дворянству для приличного званию сему воспитания». Как и лицей, благородный пансион находился непосредственно в ведении министра народного просвещения, его текущими делами заведовал директор, назначавшийся из числа наиболее авторитетных лицейских профессоров. Преподавательскую работу в пансионе вели профессора лицея и приглашенные совместители. Пансион первоначально был рассчитан на 150 воспитанников, исключительно из дворянских семей. В младший класс принимались дети 8—10 лет, а в средний – 10—13 лет. Полный курс обучения в пансионе определялся в 9 лет.

За эти годы воспитанники должны были изучить такие предметы, как Закон Божий и Священную историю, логику, психологию и нравоучение, всемирную и российскую историю, статистику, математическую, политическую, всеобщую и российскую географию, древности и мифологию, науку государственного хозяйства, естественное и римское право, основания права частного гражданского, уголовных законов и практического российского законоведения, математические науки (арифметика, геометрия, тригонометрия, алгебра до уравнений 3-й степени, приложение алгебры к геометрии и коническим сечениям), механика, военные науки (артиллерия, фортификация), гражданская архитектура, краткая опытная физика и естественная история, российский язык (чтение и чистописание, этимология, синтаксис и легкие сочинения в стихах и прозе, слог и практическое чтение лучших писателей), немецкая словесность (чтение и чистописание, этимология, синтаксис и переводы, чтение хороших писателей), французская словесность (аналогичные предметы), латинская словесность (аналогичные предметы), английская словесность (аналогичные предметы), рисование, танцевание, фехтование, учение ружьем (в летние, свободные от классов часы). Факультативно (за особую плату) пансионеры могли получать уроки фортепиано и скрипки, верховой езды.

Учебные программы пансиона и лицея были согласованы и между ними устанавливалась преемственность. Пройдя соответствующее обучение, лучшие воспитанники благородного пансиона (из II и III классов) переводились на вакантные места в лицей. Указом Сенату от 16 декабря 1816 г было определено, что через каждые три года в лицей должны переводиться 25 наиболее подготовленных учеников пансиона. Зачисленные в лицей обеспечивались за счет казны всем необходимым. Их имена оглашались в периодической печати. Новая система комплектования Царскосельского лицея позволила значительно поднять уровень подготовки его воспитанников.

9 июня 1817 г. первенцы Царскосельского лицея, сдав выпускные экзамены, покинули его стены. Из 29 выпускников девять человек были выпущены с чином IХ класса, восемь человек с чином Х класса, семь лицеистов стали офицерами гвардии и пять человек – офицерами армии. Выпускной акт был не столь торжественным, как открытие лицея. К этому времени правительственная образовательная политика стала резко меняться. Во всем чувствовалось наступление консервативной реакции. Ее олицетворением стал новый министр народного просвещения князь А. Н. Голицын, присутствовавший вместе с Александром I на церемонии первого лицейского выпуска.