4年出生于苏联乌拉尔山地区的城市下塔吉尔。母亲塔季扬娜是英语教师，父亲谢尔盖·诺沃肖洛夫是当地一家工厂里的一名工程师。这所工厂在当地很有影响，制造火车和坦克（包括着名的T-34）。因而，他们家交往的人员中有大量的工程师和技术人员。小诺沃肖洛夫爱好滑雪和卡丁车，并尝试自己修理一些汽车零件，学会了车工、铣工、焊接的技巧。物理老师柳德米拉·拉斯托尔古耶娃、数学老师瓦伦蒂娜·菲利波娃和柳德米拉·巴什马科娃鼓励诺沃肖洛夫做实验并参加各种竞赛，还将他介绍到莫斯科物理技术学院远程教育学院。他阅读了《量子》（）杂志、马