О детстве и юности Ф. А. Головина сохранилось чрезвычайно мало известий. Он родился в 1650 г. и получил первоначальное образование в доме отца. Мальчик оказался чрезвычайно любознательным, восприимчивым к знаниям, которые он в течение всей своей последующей беспокойной жизни постоянно совершенствовал. Его русский письменный язык был безукоризненным. Латыни юношу обучал переводчик Разрядного приказа Андрей Белобоцкий, выпускник философско-богословского факультета Краковского университета. Впоследствии Ф. А. Головин свободно читал латинских классиков и вел на этом языке переписку. В ходе дипломатической карьеры Ф. А. Головин самостоятельно изучил монгольский и английский языки. Д. Н. Бантыш-Каменский писал, что в 1676 г. на смертном одре Алексей Михайлович завещал Ф. А. Головину, Г. И. Головкину, К. П. Нарышкину, П. И. Прозоровскому хранить юного царевича Петра как зеницу ока.
В 1681 г. стряпчий Ф. А. Головин состоял при отце в Астрахани. Хорошо зарекомендовав себя, он получил чин стольника. Выдвижение Ф. А. Головина на вершины служебной лестницы началось с выполнения им важной дипломатической миссии на восточной окраине страны.
С середины XVII в. русские «охочие» люди стали активно осваивать земли Приамурья (Даурии) в бассейнах рек Шилки, Аргуни, Амура. Туземные племена ачанов, бурят, дауров, дючеров, нанайцев, эвенков были приведены в повиновение и платили ежегодно ясак в 40—50 сороков соболей на сумму 7—9 тысяч рублей. Помимо пушнины Амур и его притоки оказались богаты жемчугом, а земля пригодна для земледелия. Русская администрация содействовала крестьянской колонизации для создания здесь продовольственной базы всей Восточной Сибири. Оплотом русского влияния на Востоке стал построенный в 1654 г. на месте укрепленного городка дауров Албазинский острог. В связи с возмущением монгольских племен городок превратился в основные ворота русской торговли с Китаем. Сознавая экономическое и военно-политическое значение Даурии, правительство в 1682 г. создало самостоятельное Албазинское воеводство.
Недостаток военных сил вынуждал русское правительство избегать конфликтов с претендовавшим на этот благодатный край Китаем. Для урегулирования отношений в Пекин в 1655 г. было направлено посольство Ф. И. Байкова, в 1675 г. – Н. Сапфария. Однако русские дипломатические миссии тогда закончились неудачей. Цинское правительство сделало ставку на силу и разжигание антирусских настроений туземных и соседних монгольских племен. В 1684 г. маньчжуры несколько месяцев безрезультатно осаждали Албазин.
В условиях непрекращавшихся