Von Neumann fullførte utdanningen i kjemiteknikk i 1926, men diplomoppgaven hans fra Zürich er gått tapt. Samtidig tok han doktorgrad i matematikk ved universitetet i Budapest, 23 år gammel. Emnet for doktoravhandlingen var hentet var aksiomatisk mengdelære. Da avhandlingen ble fremlagt kommenterte en ledende matematikkprofessor: (løven kjennes på dens klo), et berømt uttrykk brukt av Johann Bernoulli om Isaac Newtons løsning av brakistokronproblemet.