Академик Иван Петрович Павлов был старшим ребенком в семье. Его брат Пётр Петрович был на четыре года младше Ивана. Он с детства увлекался природой, животными, позднее — охотой. Комната Петра в павловском доме в Рязани заполнена искусно выполненными чучелами животных и птиц. Свои работы Пётр Павлов отправлял в Зоологический музей при Императорском Санкт-Петербургском университете, где числился хранителем.

Среди студентов Пётр Петрович Павлов выделялся редкой любознательностью и серьезным, искренним отношением к науке. Это была общая черта детей Павловых, они с детства были приучены к дисциплине и трудолюбию. Первая научная работа Петра Павлова была выполнена в 1876 году и называлась «Наблюдения над зубами молодых стерлядей». Она показала, что Пётр обладает всеми качествами, чтобы сделать успешную карьеру натуралиста и зоолога.

Приезжая в Рязань на каникулы, Пётр посвящал все свободное время орнитологическим наблюдениям. В начале декабря 1877 года он принес своему преподавателю и наставнику М. Богданову рукопись, которая поразила профессора дельностью и меткостью наблюдений, а также осторожностью изложения. Работа обладала столь ценными наблюдениями и фактами, что ее требовалось опубликовать. Однако Пётр Павлов был слишком требователен к себе, поэтому его работа появилась в «Трудах» Общества естествоиспытателей только через два года, уже после его смерти.

Пётр Павлов трагически погиб в возрасте 24 лет. В начале декабря 1877 года он приехал в Рязань, чтобы провести время в родном доме, повидаться с семьей и поохотиться зимой. 29 декабря он отправился на охоту к деревне Даниловская, за восемь километров от Рязани. Пётр взял с собой младшего брата Серёжу, которому было 13 лет. Поход был трудным, и, поднимаясь на бугор по глубокому снегу, мальчик выбился из сил. Пётр, желая помочь брату, взял у него ружье; но при этом курок задел за сумку, и весь заряд дроби № 9 в упор попал в правый бок Петра. Раненый, он добрался до дома и два дня провел в мучениях, помочь ему было уже нельзя.