Som elev ved vant Hawking et studiestipend i fysikk ved der han ble uteksaminert i 1962. Deretter begynte han å studere kosmologi ved Trinity Hall i Cambridge. Førstevalget hans som veileder, Fred Hoyle, var så ettertraktet blant studentene at Hawking valgte den for ham ukjente Dennis Sciama. Valget viste seg å være heldig da Hoyle var tilhenger av den tidsriktige, men ufruktbare stilte Sciama seg positiv til teorien om at universet har sitt utspring i et enkelt, voldsomt utbrudd av energi og masse.