На снимке, который хранится в музее К.Э. Циолковского, Константин Циолковский изображен в возрасте 5 или 6 лет. Оригинальное фото сделали в 1863–1864 годах в Рязани братья Блюм. А репродукцию создал фотограф Симакин В. А. в 1967 году.

По семейным преданиям, предком Циолковских был бунтарь Наливайко. Он боролся против польской аристократии, возглавлял крестьянско-казацкое восстание и был казнен в 1597 году. Однако документов, подтверждающих или опровергающих это родство, не найдено.

Архивные документы свидетельствуют, что род Циолковских принадлежал к польскому дворянскому сословию. Первое упоминание об этом найдено в документах 1697 года. Отец будущего ученого, Эдуард Игнатьевич, окончил Петербургский лесной институт, служил в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведен в Рязанскую губернию на должность лесничего, а спустя несколько лет поселился в Ижевском. Ижевское в это время считалось экономическим и культурным центром всей округи. В нем проживало около 8 000 человек населения, были открыты три приходские церкви, много лавок, трактиров, чайных, постоялых дворов. Матерью будущего ученого была дочь капитана в отставке — Мария Ивановна Циолковская, урожденная Юмашева.

Уже в детстве «гражданин Вселенной» мечтал о небе и полетах. Он любил наблюдать за птицами, лазить по деревьям и заборам, прыгать с высоты. А еще — хотел научиться летать. Позже Циолковский писал в воспоминаниях: «Изумляла тележка на колесах, потому что от малейшего усилия приходила в движение. <…> Запускал змеи и отправлял на высоту по нитке коробочку с тараканом. <…> Пробовали… делать зимой из проволоки коньки. Их я делал, но расшибался на льду так, что искры из глаз сыпались… достали испорченные настоящие коньки. Поправили их. Кататься выучился в один день. <…> Игрушки были недорогие, но я обязательно их ломал, чтобы посмотреть, что было внутри их».