Другой петрашевец И. М. Дебу также вспоминал, что на вечерах у Петрашевского Достоевский рассказывал «Неточку Незванову» гораздо полнее, чем была она напечатана.
О ранней редакции романа, где повествование велось от лица автора, а не героини, можно судить по сохранившемуся отрывку рукописи. Из него видно, что значительную роль в ней играл образ мечтателя Оврова. Именно он, а не Неточка должен был обнаружить письмо неизвестного к Александре Михайловне. Овров прочел в строках письма близкую и понятную ему повесть о братстве двух сердец, союз которых «был бы прекрасен», внушая светлые надежды «целому миру». В окончательном тексте роман обрывается на первой краткой встрече Неточки с Овровым — помощником в делах Петра Александровича.
В автографе иначе раскрывался и образ той, кому адресовано было письмо неизвестного мечтателя. Она более настойчиво, чем в журнальном варианте, сближается с грешницей, приведенной к Христу книжниками и фарисеями и отпущенной им без осуждения (см.: Евангелие от Иоанна. Гл. 8. Ст. 1–7). На память о пережитом у героини остается гравюра с картины широко известного в 1840-х годах французского художника Эмилия Синьоля «Блудница» («La femme adultère», 1840) с надписью — евангельской цитатой (слова Христа) на латинском языке «Кто из вас без греха, первым брось на нее камень».
В журнальной редакции повествование ведется уже от лица героини, и роман имеет подзаголовок «История одной женщины», раскрывающий его основную тему. Каждая из трех дошедших до нас частей не только звено в композиции целого, но и внутренне законченная новелла с особым сюжетом, особой завязкой, кульминацией и развязкой.
Из задуманных шести частей «Неточки Незвановой» написано было только три: «Детство» (гл. I–III), «Новая жизнь» (гл. IV–V) и «Тайна» (гл. VI–VII). Роман остался незавершенным, так как 23 апреля 1849 г. Достоевский был арестован за участие в собраниях петрашевцев. Третья часть романа появилась в майской книжке «Отечественных записок» без подписи уже в то время, когда писатель находился в Петропавловской крепости.
После каторги Достоевский отказался от мысли закончить «Неточку Незванову», переработав начало романа (имевшего в журнальной редакции подзаголовок «История одной женщины») в повесть о детстве и отрочестве героини. Поэтому отпало деление на части, а нумерация глав стала сплошной. При переделке написанного автору пришлось пожертвовать некоторыми эпизодами: так, он исключил из числа действующих лиц другого воспитанника князя, бедного мальчика-сироту Лареньку, с которым подружилась Неточка и которого она в своих записках характеризует как второго «будущего героя» повествования: «В одну из таких прогулок я зашла в комнату, где стояло очень много цветов, у окна устроена была целая беседка из самых редких растений. Я любила эту комнату и останавливалась в изумлении перед деревьями, на которых были такие чудные, красивые листья, иные чуть ли не в аршин длиною. Вдруг я услышала за деревьями шорох. Пробравшись дальше, я увидела в амбразуре окна, в уголку, прятавшееся от меня существо, перепуганное и чуть не закричавшее, когда я подошла к нему. Это был мальчик лет одиннадцати, бледный, худенький, рыженький, который присел на корточки и дрожал всеми членами. Увидев меня, он немного ободрился, привстал, но все-таки смотрел на меня с каким-то недоверчивым удивлением. Испуг его всё еще продолжался.
— Кто вы такой? — спросила я, подходя к нему ближе.
— Я несчастный мальчик, — отвечал мой маленький незнакомец, показывая очевидное желание заплакать.
— А как вас зовут?
— Ларенькой.
Мальчик замолчал; чтоб ободрить его еще более и познакомиться с ним покороче, я придвинулась к нему ближе и поцеловала его. Мне показалось, что так непременно нужно начинать всякое знакомство. После того мы несколько времени смотрели друг на друга молча, ожидая, что будет далее.
— Уйдите, пожалуйста, — сказал наконец мальчик, — а то меня сыщут.
Я было и ушла, но с двух шагов воротилась с известием, что уж мы отобедали и что если он не обедал, так ему больше не дадут кушать.
— А мне хочется есть, — сказал мальчик.
— Так отчего же вы нейдете наверх?
— Да я еще утром заблудился. Фальстафка отнял у меня крендель; я побежал за ним посмотреть, не бросит ли он его куда-нибудь, чтоб потом поднять, но он съел его в этой комнате, там, в углу. А после того я испугался, когда кто-то вошел, и спрятался сюда.