В год рождения Дмитрия Иван Павлович, которому исполнился 51 год, неожиданно ослеп от катаракты обоих глаз и был вынужден уйти в отставку. Средств сразу стало не хватать, и многодетная семья оказалась на пороге нищеты. Обычно в тяжелые времена Корнильевых выручал Аремзянский стекольный завод. Теперь он принадлежал богатому московскому брату, но никакого дохода не приносил: не было управляющего, крестьяне всячески отлынивали от дармового труда. Василий предложил сестре взять на себя управление предприятием вместе со всеми возможными будущими доходами. Марии Дмитриевне предстояло принять тяжелое решение. Она понимала, что дело потребует не просто переезда всей семьи в Аремзянку. Придется трудиться день и ночь, не щадя собственного здоровья, в ущерб заботе о беспомощном муже и детях, которые будут предоставлены сами себе. Но другого выхода не было. В том же году семья в полном составе, кроме дочери Ольги, вышедшей замуж за фабриканта Медведева и переехавшей к нему в соседний Ялуторовск, перебралась в Верхние Аремзяны. Здесь маленькому Мите было суждено получить самые первые жизненные впечатления, сделать первые шаги, научиться думать и говорить.
За несколько лет Марии Дмитриевне удалось добиться, казалось, невозможного. Не имея ни копейки за душой, она подняла фактически мертвое предприятие. Крестьяне стали получать у нее жалованье, как заправские городские рабочие. О своевременной выдаче зарплаты, конечно, не могло быть речи, и совестливой хозяйке не раз приходилось со слезами на глазах просить крестьян поработать «в кредит», но сама по себе отмена общепринятых отношений между заводскими крестьянами и владельцами производств в середине тридцатых годов позапрошлого века до сих пор представляется чем-то удивительным. Управительница предприятия построила для села новую церковь, куда и сама ходила с мужем и детьми. Крестьяне, конечно, чувствовали характер Марии Дмитриевны, ее манеру обращения с ними, лишенную грубости и высокомерия. Менделеевы явно не были обычными господами. Их дети с восхищением следили за работой мастеров, а мать вместо того, чтобы гнать их от раскаленных печей, учила понимать искусство фабричных стеклодувов. Сама Мария Дмитриевна работала больше всех и сверх всяких человеческих сил. Кроме завода она занялась сельским хозяйством — сеяла зерновые, разводила скот и птицу. Был у нее и большой огород. Дела семьи стали потихоньку поправляться.
В конце 1836 года Мария Дмитриевна сумела отправить мужа в сопровождении дочери Екатерины в Москву к известному глазному хирургу Брассе, который почти полностью вернул ему зрение. Оживший Иван Павлович восемь месяцев провел в красивом, богатом доме своего шурина, где с замиранием сердца наблюдал за удивительными гостями Василия Дмитриевича. Через несколько недель после их приезда в Петербурге случилось страшное событие — погиб А. С. Пушкин, и старая столица говорила только об этом. К тому же у Корнильевых собирались не просто близкие Пушкину по духу люди: сюда любил наезжать отец поэта Сергей Львович. Однажды он приехал на сокольническую дачу Корнильевых, когда хозяев не было, и принимать его пришлось Катеньке Менделеевой. Сергей Львович был рассеян и, кроме того, глуховат. Разговаривать с ним нужно было очень громко, и девушка с непривычки устала. Екатерина Ивановна Менделеева вспоминала о последней встрече с С. Л. Пушкиным в загородном доме Василия Корнильева: «Потом к осени уже он приехал проститься, отправляясь в деревню, чтобы повидать жену и детей Александра Сергеевича. В этот раз я помню грустный случай. За день или за два дядя привез из Москвы большой бюст А. С. Пушкина и поставил его в гостиной на тумбочку. Сергей Львович сначала не обратил на него внимания и сел, но вдруг увидел бюст, встал, подошел к нему, обнял и зарыдал. Мы все прослезились. Это не была аффектация, это было искреннее чувство его, и потому в памяти моей сохранилось о старике только сожаление из-за его потери такого сына». Что касается Ивана Павловича Менделеева, то на него наибольшее впечатление произвела мимолетная встреча с Николаем Васильевичем Гоголем, о которой он с восторгом рассказывал до самого конца жизни.
Маленький Митя рос рядом со старой корнильевской мануфактурой, рубил саблей лебеду и день-деньской бегал с деревенскими мальчишками. Жизнь текла нераздельным бесконечным потоком, и только вечером, отдаваясь замурзанным и разгоряченным в руки матери и сестер, умывавших и укладывавших его спать, и потом в постели, он, если успевал, вдруг вспоминал что-то из промчавшегося колесом дня. В окошке стояла луна и мерцали звезды, а он, еще видя слипающимися глазами эти звезды и эту луну, уже пытался схватить руками серебряную рыбу, всплеснувшую днем в тихой реке Аремзянке. Утром же, пока день не пустился вскачь, до мальчика первым делом явственно долетали шум вековой тайги, лай собак, мычание коров, крик петухов, грохот железного умывальника. Потом дом вдруг наполнялся запахом вкуснейших маменькиных булок. Пора, пора вставать, чтобы снова увидеть милые лица родных, посмотреть, как сквозь белесый туман открывается утреннее солнце, как сверкают росой яркие ягоды на зеленой траве. Это княженика — самая лучшая в мире ягода. Она растет вокруг так густо, что ежели надоест наклоняться, то можно просто лечь на землю и собирать ее губами, чуть поворачивая шею. Однако нужно дождаться, пока высохнет трава. А сейчас можно выбежать за ворота, чтобы убедиться, что всё в этом мире снова раздельно и законченно, потом забежать в стеклодувную мастерскую — гуту. Рождение стекла, огненное превращение песка и соды в прозрачные цветные предметы — этот процесс не мог его не поражать. Одно из древнейших производств, берущее начало в первобытных кострах, по краям которых сода и песок случайно спекались в удивительный прозрачный сплав, оставалось всё тем же таинственным действом и таким же ярким открытием, как и тысячи лет назад, когда финикийцы, египтяне, жители Месопотамии добавляли в свои костры и печи всё, что попадалось под руку, — марганец, железо, медь, кусочки кобальтовой руды, свинец, сурьму, и чудесное стекло отвечало новыми и новыми цветами: аметистовым, синим, зеленым, желтым, а то вдруг и вовсе черным или молочным. Страх и восторг переворачивали детскую душу. Четырех лет от роду Митя тяжело заболел оспой, бредил от высокой температуры, терзался лихорадкой. Детский мозг, навсегда впечатленный образом расплавленного стеклянного чуда, будучи не с силах найти причину болезни, мог разве что подсказать: источник жара — это гута, и надо найти из нее выход, надо бежать подальше от раскаленной плавильной печи, от потных тел стеклодувов, крутящих свои длинные трубки с колышущимися на концах тяжкими горячими шарами… Потом он выздоровел и снова стал заглядывать в гуту.