В 10-летнем возрасте Циолковского постигло большое несчастье — он заболел скарлатиной и в результате осложнения почти полностью потерял слух.
Выдающиеся способности, склонность сына к самостоятельной работе и изобретательству заставили отца задуматься над его дальнейшим образованием. Циолковскому было 16 лет, когда отец решил отправить его в Москву для продолжения учебы. Три года самостоятельных целеустремленных занятий в библиотеке Румянцевского музея обогатили юношу знаниями в области математики, физики и астрономии.
После возвращения из Москвы осенью 1879 года Циолковский экстерном сдал экзамен в Рязанской гимназии на звание учителя уездных училищ и спустя три месяца получил назначение в небольшой городок Боровск Калужской губернии. В течение 12 лет Циолковский жил и работал в Боровске, преподавая арифметику и геометрию. Там же он женился на Варваре Евграфовне Соколовой, ставшей его верной помощницей и советчицей, матерью его семерых детей.
Учительствуя, Циолковский начал заниматься научной работой. Уже в 1883 году он написал работу «Свободное пространство», в которой сделал важный вывод о возможности использования реактивного движения для перемещения в мировом пространстве.
Почти всю жизнь Циолковский много занимался вопросами воздухоплавания.
Его первая научная работа по воздухоплаванию «Аэростат металлический, управляемый» увидела свет в 1892 году.
В этом же году в связи с переводом Циолковского в Калужское уездное училище семья Циолковских переехала в Калугу. Многие годы семье пришлось жить на частных квартирах, прежде чем удалось приобрести на окраине города небольшой домик.
В 1903 году в журнале «Научное обозрение» № 5 появилась первая статья Циолковского по ракетной технике «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этом труде ученый впервые для реального осуществления космического полета предложил проект жидкостной ракеты, обосновал теорию ее полета.
Первая часть статьи Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» прошла незамеченной для широких научных кругов. Вторая часть, опубликованная в журнале «Вестник воздухоплавания», увидела свет в 1911-1912 годах и вызвала большой резонанс. Известные популяризаторы науки и техники В.В. Рюмин, Я.И. Перельман и Н.А. Рынин занялись распространением космических идей Циолковского, стали со временем его настоящими друзьями. Большую помощь оказывали Циолковскому и многочисленные калужские друзья: В.И. Ассонов, П.П. Каннинг, С.Е. Еремеев, а позднее А.Л. Чижевский и С.В. Щербаков. В 1914 году Циолковский издал отдельной брошюрой «Дополнение к «Исследованию мировых пространств реактивными приборами».
Научная деятельность занимала все свободное время Циолковского, но основной в течение многих лет все же была учительская работа. Его уроки вызывали у учащихся интерес, давали им практические навыки, знания. Только лишь в ноябре 1921 года в возрасте 64 лет Циолковский оставил педагогическую работу.
После Великой Октябрьской социалистической революции его научная деятельность получила поддержку государства. В 1918 году Циолковский был избран членом Социалистической академии. В 1921 году Циолковскому была назначена повышенная персональная пенсия.
Внимание правительства к научно-исследовательской работе ученого способствовало признанию работ Циолковского, росту популярности.
В 1932 году Циолковскому исполнилось 75 лет. Это событие было отмечено торжественными заседаниями в Москве и Калуге.
Правительство наградило ученого орденом Трудового Красного Знамени за «особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР». Вручение ордена состоялось в Кремле 27 ноября 1932 года. Принимая орден, Циолковский сказал: «Я могу отблагодарить Правительство за эту высокую награду только своими трудами. Благодарить словами не имеет никакого смысла».
Ученый с новыми силами взялся за работу, он по-прежнему много внимания уделял научной работе, пропаганде научных знаний, вел большую общественную работу. Циолковский встречался с рабочими, учеными, колхозниками, часто выступал перед молодежью, был консультантом научно-фантастического фильма «Космический рейс».
В августе 1935 года здоровье Циолковского резко ухудшилось. 13 сентября он продиктовал свое завещание.
19 сентября 1935 года Циолковского не стало. Похоронили его в Калуге в Загородном саду (ныне парк его имени).
