Пётр Николаевич Нестеров родился 15 (27) февраля 1887 г. в семье дворянина, штабс-капитана, офицера-воспитателя Нижегородского кадетского корпуса После скоропостижной смерти отца мать Нестерова Маргарита Викторовна, не имея средств на оплату жилья, была вынуждена переехать вместе с четырьмя детьми во Вдовий дом.

В 10 лет Петра Нестерова приняли в Нижегородский кадетский корпус, из которого он выпустился в 1904 году по первому разряду.

«Кадет 7 класса Нестеров… обладает острым умом, любит математику, физику, черчение. Чрезвычайно настойчив в принятых решениях, проявляет динамичный характер…

Кадет Пётр Нестеров — идеальный тип будущего офицера с ярко выраженными моральными качествами и храбростью, могущего увлечь за собой своих подчинённых в бою», — говорилось в выписке из аттестационного журнала за 1903/04 г. будущего выдающегося русского лётчика. В «кадетке» у Нестерова отмечали такие качества, как смелость и отзывчивость. В нём чувствовалась тонкая лирическая душа. Он неплохо рисовал, а также пел и играл на мандолине. При этом учился кадет весьма легко.

Однажды увлёкшись небом, этот, без сомнения, удивительный человек читал все новинки о воздухоплавании и о первых успехах братьев Райт. В детстве он сам мастерил и запускал воздушные змеи на крутых берегах Волги. А потом, уже в отпусках, с её склонов подолгу наблюдал за полётами птиц…

По окончании кадетского корпуса Нестерова в числе шести выпускников направляют в Михайловское артиллерийское училище. И там его продолжают интересовать достижения французских и особенно русских пилотов.

Хорошая теоретическая и практическая подготовка, полученная им в стенах этого столичного учебного заведения, в очередной раз выдвинула его в первые ряды юнкеров.

Серьёзно изучивший опыт применения артиллерии в период Русско-японской войны 1904—1905 гг. Нестеров блестяще сдал все выпускные экзамены.

И снова выпуск по первому разряду.

Однако, несмотря на возможность выбора места службы, молодой подпоручик (29 октября 1906 г.) выбирает 9-ю Восточно-Сибирскую стрелковую артиллерийскую бригаду во Владивостоке. К своим служебным обязанностям он приступил 31 декабря 1906 г.

После того, как его артиллерийский расчёт вышел в учебных стрельбах на первое место, Петра Николаевича назначают на должность делопроизводителя 2-й батареи (27.04.1907 г.).

В 1909 г. Нестерова прикомандировывают к воздухоплавательной роте. Он уже поручик, произведённый в этот чин 1 сентября.

Там, во Владивостоке, молодой офицер лично разрабатывает правила корректирования стрельбы из аэростата. Но вскоре Петра Николаевича подводит здоровье, которое никогда у него не было крепким. В связи с болезнью Нестерова переводят в Кавказскую резервную артиллерийскую бригаду «по климатическим условиям сроком на один год».

Во Владикавказе в 1910 г. он знакомится с пилотом-авиатором, построившим планер своей собственной конструкции — Артемием Кацаном, и уже всерьёз увлекается авиацией.

В этом году Нестеров «поставил себе задачу построить такой аппарат, движения которого меньше всего зависели бы от окружающих условий и почти всецело подчинялись бы воле пилота».

«Мне казалось, — позже вспоминал Нестеров, — что только соблюдение этих условий и только такой аппарат могут дать возможность человеку свободно парить. Только тогда… авиация из забавы и спорта превращается в прочное и полезное приобретение человечества».

В следующем году Пётр Николаевич знакомится с учеником профессора Н.Е. Жуковского — Петром Петровичем Соколовым. Все эти события происходят в период его летнего отпуска 1911 г. Тогда же он становится членом Нижегородского общества воздухоплавания.

В обыкновенном сарае Соколова, на Провиантской улице Нижнего Новгорода, новые знакомые строят планер. Причём мать Нестерова не просто поддержала новое увлечение сына, но и помогла сшить обшивку к этому планеру. А 3 августа 1911 г. «Нижегородский листок» отметил запуск планера с помощью лошади как первую пробу, оказавшуюся весьма удачной.

Выглядело это так. Сидящий в телеге Соколов держал в руках верёвку, привязанную к планеру. Когда лошадь разбежалась, то летательный аппарат с сидящим в нём испытателем набирая скорость, поднялся в воздух до 3-х метров.

«Очень приятно вспоминать мои опыты с планером и вообще начало моей авиационной практики в Нижегородском Обществе воздухоплавания», — писал П.Н. Нестеров.

В октябре 1911 г. его командируют в Офицерский класс Воздухоплавательной школы в Петербурге, а после её успешного окончания направляют в Гатчинский авиационный отдел.

Первый самостоятельный полёт Пётр Николаевич совершил в сентябре 1912 г., а 28 сентября сдаёт экзамены на звание пилота-авиатора.

Уже тогда командиры и товарищи обращают внимание на смелость и незаурядные способности Нестерова в технике пилотирования.

Итак, он в небе! Счастье первых полётов поистине безмерно. Вот внизу игрушечный аэродром, деревянные и тоже игрушечные коробочки ангаров. Всё плавно плывёт…

Учлёт делает первый разворот, как и положено по инструкции «блинчиком».

Тогда при выполнении разворотов строго запрещали накренять самолёт. Кренов заставляли бояться. В общем, только «блинчики» и «тарелочки». Очень ровно, чтобы «не скользнуть на крыло».

Именно так первых лётчиков принуждали бояться смелых эволюции, без крена, с помощью одного руля поворотов.

Но неустойчивость, медлительность и большой радиус стали тяготить Петра Николаевича.

Очень скоро он начал без всяких стеснений возмущаться и протестовать.

— Посмотрите на птиц, разве они так летают? — доказывал он своим товарищам необходимость разворота с креном. — Делая поворот, птица непременно накреняется, повернётся боком к земле: одно крыло — вверх, другое — вниз.

Но над ним подшучивали, считая поручика отменным фантазёром.

А он всё равно продолжал убеждать:

— Как они не понимают? Ведь если правильно управлять машиной, воздух будет удерживать её в любом положении.

«Я много спорил об этом с опытными лётчиками, но все мои доказательства оставались без внимания. А порой приходилось выслушивать даже насмешки», — вспоминал Нестеров.

После долгих размышлений он запишет: «Воздух есть среда вполне однородная во всех направлениях. Он будет удерживать в любом положении самолёт при правильном управлении им».

Однажды в цирке Нестеров увидел поразивший его номер. Назывался он «мёртвая петля».

«Артист стремительно съезжал на велосипеде по наклонной дорожке. Затем она круто шла вверх, сворачивалась в огромную спираль. Артист мчался по спирали. В какой-то момент он оказывался вниз головой, но не падал. При быстром движении возникла сила, которая удерживала его от падения».

Приходят и новые убеждения, что военный лётчик должен владеть самолётом так, как гимнаст владеет своим телом. Неудовлетворённый современными методами пилотирования Пётр Николаевич теоретически обосновывает идею поворота аэроплана с креном и «мёртвую петлю». Но в условиях Авиационного отдела осуществление её, как и всякое иное новаторство, было невозможным. И пока всё это называли не иначе как сумасбродством, Нестеров терпеливо ждёт своего часа для критического воплощения этих идей. При этом всего за 11 месяцев обучения он достигает больших результатов.

«Пётр Нестеров: лётчик выдающийся. Технически подготовлен отлично. Энергичный и дисциплинированный. Нравственные качества очень хорошие…» — указывалось в его характеристике за январь 1913 г.

В мае 1913 г. Нестеров завершает курс обучения в Авиационном отделе Воздухоплавательной школы и удостаивается звания военного лётчика. 31 мая Пётр Николаевич получает назначение в Киев. Сначала его прикомандировывают к 7-й воздухоплавательной роте, а затем к 2-му авиационному отряду (с 23 июня 1913 г. — 11-й авиационный отряд, с 08.08.1913 г. — 11-й корпусной авиационный отряд). С 29 июня 1913 г. по 20 ноября 1913 г. он исполняет должность начальника отряда.