Karl Weierstrass
1869年、コワレフスカヤはハイデルベルク大学へ出発するが、ここでも女性の入学は受け付けていないということを知らされる。何とか大学当局へ食い下がり、講師の許可を得た上で非公式の聴講生として受講する許しを得て、レオ・ケーニヒスベルガー（）の下で楕円関数を学ぶ。他にグスタフ・キルヒホフ、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツらの物理学の講義も受け（受講はしていないがロベルト・ブンゼンとも知遇を得ている）、3学期間を優秀な成績で修了した。彼らはみな当時珍しかった女性数学研究者の才能に賛嘆している。直接指導に当たったケーニヒスベルガーは、自分の師であるカール・ワイエルシュトラスに対する尊敬の念をつねづね語っていたので、コワレフスカヤはワイエルシュトラスの下で学ぶ決意を固め、1871年にベルリン大学へ向かう。また、元々革命運動に共感していたコワレフスカヤは、この年にパリ・コミューン下のパリを訪れ、コミューンの負傷者の看護を行っている。のちには、姉アンナの夫で革命家のの監獄からの救出にも手を貸している。