Tüm bu tepkilerin yanısıra, Osmanlı İmparatorluğu'nun Fransa ile yakınlaşmasından rahatsız olan Rusya da gönderdiği elçi ile Rusça eğitim veren bir okul açılmaması halinde Mekteb-i Sultani'nin kapatılması konusunda nota verir. Ne var ki bunca tepkiye rağmen okul açılır ve o dönemde henüz Fransa'da bile uygulamaya geçmemiş olan, dini eğitimin esas alınmadığı laik sistemde eğitim başlar. Böylece Osmanlılık anlayışını yansıtan, herkesin kendi dinini bir başkasına kabul ettirme çabası taşımadan kendi ibadetini özgürce yapabileceği bir kurum oluşturulmuş olur. 600 öğrenci ile ilk eğitim yılına başlayan Sultani'de yatılı öğrencilerden yıllık45 altın, gündüzlülerden ise 10 altın alınıyordu. Fakat ücretlerin bu denli yüksek olması müslaman aileleri zora sokar ve devlet 150 öğrenciye burs vermeyi kabul eder.

En erken 9, en geç 12 yaşındaki çocukların kabul edildiği okulda, dil durumlarına göre Türkçeya da Fransızca hazırlık sınıfı açılır. Bunun dışında öğrencilerin iyi Osmanlıca öğrenmeleri içinArapça ve Farsça, seçmeli olarak da Ermenice, Rumca, Bulgarca, İngilizce, İtalyanca, Almancadil dersleri programa eklenir. İlk müdür Mösyö De Salve'nin de çabalarıyla okula ders araç ve gereçlerinden, karyolalara kadar bir çok eşya Fransa'dan getirtilerek öğrencilere seçkin bir ortam sunulmuş oluyordu. Ancak 1871 Beyoğlu Yangını sonrasında okul başta gördüğü ilgiyi kaybetmişti. Bunun yanısıra okulun koruyucularından Ali Paşa ve Fuad Paşa'nın ölümü,Abdülaziz'in Rusya ile yakınlaşmaları da okulu olumsuz etkiliyordu. Nitekim ani bir kararla okulGülhane'deki Tıbbiye ile yer değiştirir. Okulun tekrar toparlanması 1880'e, Abdurrahman Şeref Bey'in müdürlüğü dönemine kadar zaman alacaktır. Meşrutiyet ilan edildiğinde ise okul bu kez de 1907 Yangını sarsıntısını yaşamaktadır. Yangının yarı yıl tatili sırasında olması can kaybını önlemiş ancak, okulun arşiv ve kütüphanesi de dahil olmak üzere bir çok yer yanmıştı. İki yıl süren onarımın ardından tekrar eğitime başlayan Sultani, Tevfik Fikret Bey'in müdürlüğü döneminde yeni düzenleme ile üçer yıllık Türkçe ve Fransızca programlara ayrılır. Böylece eğitim 9 yıla çıkar. Piyano ve keman dersleri sanat eğitimi kapsamında seçmeli olarak verilmeye başlar. Tevfik Fikret Bey'in yenilikçi kişiliği kuşkusuz okul tarihinde önemli bir döneme işaret etmektedir. Bugünkü binada yeralan Büyük Amfi, Tevfik Fikret Salonu,Biyoloji, Fizik ve Kimya Laboratuvarları, Resim, Müzik Atölyeleri bu dönemde eklenen birimlerdir. Ancak sonraki yıllarda okulu zorlu günler beklemektedir. Öğrencilerin ve öğretmenlerin Balkan Savaşları'nda silah altına alınması, 1917'de sadece 5 öğrencinin mezun olabildiği gerçeğini açıkça ortaya koymaktadır. Öte yandan, okul İstanbul'a gelen işgalci kuvvetlerin büyük binalara el koymaları tehditi altındadır. Ne varki, müdür Salih Arif Bey,İngilizler'in okula el koyacağı haberini alınca Fransızlarla anlaşarak, okulun Fransızlar tarafından işgal edildiğini duyurur. Neticede İstiklal Caddesi üzerinde Galatasaray Karakolu vePostane'den başka tek Türk bayrağı çekebilen bina Mekteb-i Sultani olur.