Lafını esirgemeyen aykırı kişiliğiyle de ön plana çıkmıştı. Bilim dünyasının önde gelen isimlerinin sürekli aleyhinde konuşması nedeniyle Nobel Ödülü'nden bile olmuştu. Ama onun entelektüel huysuzluğu, kısa pantolonlu dönemlerine uzanıyor. Bir öğretmen ve ihracatçı babanın oğlu olan Hoyle, 1915'te Bingley, Yorkshire'da doğdu. Bağımsız düşünceden yana olduğunun sinyallerini çok küçük yaşlarda veriyordu. Henüz dört yaşındayken, kendi geliştirdiği bir yöntemle çarpım tablosunu ezberlemişti. Okul sıralarında oturmanın dayanılmaz olduğunu düşündüğünden okula gitmiyordu. Ailesi onu okulda biliyor, öğretmenleri ve arkadaşları ise evde hasta yattığını sanıyorlardı. Halbuki o, yerel sinema salonlarına gitmeyi tercih ediyordu. Neden bunu yaptığı sorulduğunda, altyazılar yardımıyla okuma yazmanın daha kolay öğrenildiğini ileri sürecekti.

18 yaşında Cambridge, Emmanuel Koleji'nde matematik üzerine yoğunlaştı; çünkü bu alanda kendisini eksik görüyordu. Zayıf olduğu alanda bile, okulunu en iyi dereceyle bitirdi. 1930'lu yılların sonunda bilimsel araştırmalarına başladı. Çok geçmeden de, dünya çapında bir bilim adamı unvanına kavuştu.

O dönemde, yıldızların güç kaynaklarının keşfedilmesi, bilim dünyasında büyük ilgi uyandırmıştı. Nükleer füzyon diye adlandırılan ve hidrojen çekirdeğinin yıldızın içindeki sıcaklıkla erimesiyle açığa çıkan yüksek miktardaki enerji, güç kaynağını oluşturuyordu.