1871年,清政府派我国第一位毕业于美国耶鲁大学的容闳负责筹办幼童留学预备班。11岁的詹天佑听到后恳求父母让他参加考试。因为家贫,正在为詹天佑前途而忧愁的父母一听说是官费,便欣然答应了,但是他们又担心詹天佑年纪太小考不取,可詹天佑满有信心地说:“保证马到成功。”考试结果一公布,詹天佑成绩优异,名列前茅,被录取为第一批出国留学的预备生。1872年,第一批留洋学生共30人登上征程了,詹天佑第一次乘轮船、坐火车,对这些洋玩艺非常着迷,中国人为什么不能制造火车、轮船?他心中顿时有一种羞辱感,他下定决心,一定要发奋求学,用科学来振兴祖国。在美国,为了学好英语,詹天佑住到美国市民家里。第二年他考进了西海文小学,仅用3年就小学毕业了,2年中学毕业。他考取耶鲁大学土木工程系,专攻铁路工程专业。他发誓一定要让中国也有自己的火车、轮船。在这里,他少年的兴趣得到了充分发挥,加上他刻苦钻研,各门成绩一直名列前茅。