El pequeño Otón fue sometido a constantes operaciones quirúrgicas, por lo que no pudo moverse durante mucho tiempo, y luego se trasladó en silla de ruedas o con muletas, teniendo toda su vida una salud delicada.
En 1853 el rey lo envió al Castillo de Moncalieri, donde, junto con sus hermanos mayores Humberto y Amadeo el príncipe iba a ser educado.
De todos sus hermanos, Otón mostró grandes resultados en geología, física, astronomía, historia, dibujo, escultura, música, literatura y francés.
Tras la muerte de su abuela y madre en enero de 1855, cuando aún no cumplía los ocho años su lugar en la vida del príncipe lo ocuparon sus hermanas, especialmente María Clotilde, con la que desarrolló una estrecha relación.
El príncipe continuó su educación y estudió disciplinas técnicas y humanitarias, desde geografía hasta música, desde idiomas hasta remo; el último artículo fue introducido por orden del rey, otorgó al príncipe el rango de capitán en la Royal Navy.
Poco después, el príncipe enfermo comenzó a sangrar abundantemente y desarrolló hidropesía.
Otras piezas se conservan en la Galería de Arte Moderno que lleva su nombre.