Расцвет тагильской школы принято связывать со вступлением в права наследования Николая Никитича Демидова. В 1806 году школа была преобразована в учебное заведение с 4-годичным циклом обучения. В ней могло обучаться до 110 человек, имелась своя библиотека, с фондом более 190 томов, географические карты, лабораторные приборы. Кроме грамматики и арифметики, ученики изучали геометрию, географию, черчение, основы механики, а позднее горное дело и химию.
