Nicole-Reine Étable de la Brière nacque il 5 gennaio 1723 nel Palazzo del Lussemburgo, allora residenza del reggente del regno di Francia Philippe d’Orléans, membro della famiglia reale francese e nipote di Luigi XIV. I suoi genitori vivevano lì perché suo padre aveva lavorato per questa famiglia da molto tempo, prima come valletto della famosa duchessa de Berry, e poi per sua sorella Louise Élisabeth d’Orléans. Già da bambina Nicole mostrava la sua vivace intelligenza e un infaticabile zelo per lo studio, passando le sue notti a leggere libri che letteralmente “divorava”. Il 27 agosto 1748 sposò Jean André Lepaute, l’orologiaio reale. La giovane coppia viveva nel Palazzo del Lussemburgo, e il marito di Nicole diventò famoso in tutta Europa per i notevoli progressi tecnici nel suo campo. Ad esempio, gli viene attribuita la realizzazione del primo orologio orizzontale mai realizzato, e di un orologio con una sola ruota. Nicole iniziò presto a collaborare con suo marito, le sue prime ricerche riguardavano l’oscillazione dei pendoli di diverse lunghezze, ma questa attività alla fine la portò ad approfondire il suo interesse per l’Astronomia. L’origine di questo interesse probabilmente deve essere ricondotta all’influenza di un giovanissimo Joseph Lalande, all’epoca allievo dell’astronomo Joseph-Nicolas Delisle, che alcune fonti indicano come responsabile dell’osservatorio astronomico locale presso il palazzo.