去比萨读书，更希望他读罗马大学，但最终他们还是同意了。学校为学生提供免费住宿等优待（这也是阿米代伊鼓励费米选择比萨高师的原因之一），但是入学考试异常严格，校方还要求撰写一篇以“声音的特性”为题的论文。当时年仅17岁的费米利用傅里叶分析方法求解了杆振动的波动方程，他在入学考试中名列第一。罗马大学的教授朱塞佩·皮塔雷利是考官之一，参与了对费米的面试。皮塔雷利对于费米的入学论文大加赞许，并认为他有成为伟大的科学家的潜质。在比萨度过的几年里，费米与佛朗哥·拉塞蒂成为了推心置腹的好友，拉塞蒂后来成为费米一生的挚友