Julius Payer nació en Schönau, Bohemia (en la actual república Checa), territorio que entonces formaba parte del Imperio Austro-Húngaro.Su padre, Franz Anton Rudolf Payer, oficial retirado, murió cuando Julius tenía sólo catorce años.La carrera de Payer como explorador polar empezó en 1868, cuando fue invitado por el geógrafo alemán August Petermann a participar en la segunda expedición polar alemana (1869-1870) a bordo del Germania, que capitaneaba Carl Koldewey.En 1872, Julius Payer y Karl Weyprecht lideraron la Expedición austro-húngara al Polo Norte.En cualquier caso, la expedición austro-húngara fue la primera, que se sepa, en poner los pies en la nueva tierra.La expedición austro-húngara al Polo Norte fue de gran importancia tanto por sus descubrimientos geográficos como por sus observaciones científicas.En 1880 se trasladó a Munich, donde continuó dichos estudios en la Akademie der bildenden Künste.Tras finalizar sus estudios de pintura, Payer se trasladó a París, donde entre 1884 y 1890 trabajó como pintor.