C'est Voltaire qui nous donne le plus de renseignements sur l'éducation de la jeune Émilie de Breteuil et sur son goût pour les sciences : "Son père, le baron de Breteuil, lui avait fait apprendre le latin, qu'elle possédait comme Mme Dacier ; elle savait par cœur les plus beaux morceaux d'Horace, de Virgile, et de Lucrèce ; tous les ouvrages philosophiques de Cicéron lui étaient familiers. Son goût dominant était pour les mathématiques et pour la métaphysique. On a rarement uni plus de justesse d'esprit et plus de goût avec plus d'ardeur" écrit-il dans l'Éloge historique. Dans sa lettre du 6 décembre 1738, Mme de Graffigny décrit un portrait de Mme Du Châtelet qui se trouvait à Cirey, très semblable à celui-ci : "Mme du Châtelet, avec tous ses attributs, des livres, des compas, un peroquet, des ponpons, de la musique, des diamants, des instruments de mathématique."