Así, el 10 de enero de 1762, Miranda comenzó sus estudios en la Universidad de Caracas bajo la regencia del Dr. Antonio Monserrate, y durante dos años estudió latín, los inicios de la Gramática de Nebrija y el Catecismo de Ripalda.
Desde el año 1764 hasta 1766, Miranda cursó estudios en la Clase de Mayores de la misma Universidad, donde profundiza sus conocimientos de latín mediante el estudio de los escritos clásicos de Cicerón y Virgilio, completa sus estudios de la Gramática de Nebrija, nociones de historia sagrada y profana, religión, aritmética y geografía. Finalmente, realizó el curso de Artes en la Universidad de Caracas estudiando Lógica, Física y Metafísica y obtuvo el título de bachiller que permitía el acceso a Teología, Jurisprudencia o Medicina.11 No se sabe de forma fidedigna si Miranda llegó a obtener el título de médico y solo se cuenta con su testimonio personal afirmando haberlo recibido en 1767 (con 17 años de edad). Por testimonio personal de Miranda, se sabe que algunos de sus maestros fueron los doctores Domingo Velázquez, Francisco José de Urbina y Gabriel Lindo.
A partir de 1767 se produce una interrupción en los estudios de Miranda que, posiblemente, se vieron afectados por las circunstancias vividas por su padre. Ser nombrado capitán de las Milicias de Blancos de Caracas, siendo comerciante isleño, era algo que incomodaba a los Mantuanos, pues había alcanzado una distinción social importante al convertirse en un personaje de cierta influencia. Parece como si éstos empezaron a crear intrigas para desacreditarle y anularle en la vida pública. Esto desencadenó una serie de circunstancias en las que, después de una sentencia real, el padre de Francisco obtuvo la victoria y sus derechos le fueron reconocidos, pero le crearon una enemistad irreconciliable con los Mantuanos que nunca olvidaron el conflicto ni le perdonaron el desafío, lo que influyó inevitablemente en las decisiones posteriores de Miranda.
Después de la victoria judicial de su padre, las dificultades para desarrollar planes futuros en una sociedad tan limitada como la caraqueña influyeron en que decidiera, con poco más de 20 años, marcharse a España. Embarcó, pues, el 25 de enero de 1771, desde el puerto de La Guaira, en una fragata sueca denominada Príncipe Federico, para servir en el Real Ejército español.
