1872年,年仅11岁的詹天佑作为最早的一批30名“留美幼童”之一,远赴美国。
当时的中国国门大开,急需一批掌握西方语言,了解西方情形的人才。在这样的背景下,在清政府支持下,詹天佑等人远赴美国,开始了独在异乡的学习生活。詹天佑在美国学习优异,考入了耶鲁大学,在土木工程系铁路专科进行深造。
1905 年,清政府打算修建一条从北京到张家口的铁路,从美留学回来的詹天佑被任命为京张铁路总工程师,一开始,一些人不相信政府能够自己修建这 条铁路,因为它位于北京北部崎岖的山区,修建难度之大。詹天佑说:“窃谓我国地大物博,而于一路之工,必须借重外人,引以为耻。”历时四年,比预定时间缩短了两年,京张铁路于1909年建成通车。在修建的过程中,詹天佑创造性地设计出“人”字形铁路,通过延长距离,顺利解决了关沟段坡度大、修路难的问题。