在清朝末期的时候，曾国藩、李鸿章等人发起了一场浩浩荡荡的洋务运动，提出“师夷长技以制夷”的口号，主张引进西方的先进生产技术，帮助清王朝摆脱困境。但是在这个过程中却遇到了一个很大的困难，就是从西方引进的这些先进设备往往找不到人会用。于是在这种情况下，第一位留美学生容闳倡议朝廷选派留学生赴美留学，去学习人家的先进技术。
容闳的这个提议得到了曾国藩和李鸿章支持，于是二人就拟了一个《拟选子弟出洋学艺折》折子递给慈禧太后。一开始，曾、李两人是不抱太大希望的，因为慈禧太后是出了名的顽固派，恐怕不会轻易同意这件事。结果令曾、李二人感到意外的是，慈禧太后在接到这本奏折后，毫不犹豫地就同意了，这让曾国藩等人大吃一惊。
慈禧太后在近代历史上，虽然是一个出了名的老顽固，但是毕竟执掌清廷数十年，多少还是有些见识的。虽然曾国藩等人的洋务口号喊得十分响亮，可是真要没有技术人才的支持，也确实很难取得成效。所以，慈禧太后就同意了选派留学生赴美留学。慈禧太后的这个决定，可以说对近代历史的走向留下了深远影响，这些由朝廷出资派遣出去的留学生，后来都成为各行各业的栋梁之材。
1870年冬，清朝正式批准选派幼童出国留学，并且在上海山东路外万国公墓对面成立了“出洋局”，专门负责处理幼童留洋的事务。当时朝廷决定派遣的出洋留学幼童名额共120人，每批30人，分为4批留洋，期限为15年。留洋期间的一切费用，都由朝廷统一支付。
如果是现在的话，可能很多人都愿意参加这样的公派留学，因为这样的机会实在太难得。可是在清朝末期，很少有父母具备这样的远见卓识。当时的读书人认为，只有读“四书五经”才是正道，出洋留学在他们眼中变成了“有辱斯文”。所以容闳等人四处奔波许久，一直到第二年春天才勉为其难凑齐第一批30个名额。
这些幼童随后在出洋局接受了为期1年的中、英文学习，全部通过考试之后，于次年8月11日从上海出发，开始了为期15年的漫长留学生涯。
这些留美幼童的年龄，最大的才15岁，年龄小的只有10来岁。来到美国后，根据各自要学习的专业，他们被分配到了不同的学校。虽然他们年纪幼小，可是很快就克服了生活和语言上的障碍，成为各自学校中最优秀的学生。到1880年，共有50名留美幼童考入美国的顶尖大学，进入耶鲁大学、麻省理工学院这样的著名学府进行深造。
随着时间的推移，也有一些留美幼童逐渐忘记了自己身上肩负的使命，开始沉迷于美国式的生活。这样的消息传回国内后，引起了人们的极大愤慨，当时的《申报》就曾经这样写到：
国家不惜经费之浩繁，谴诸学徒出洋，孰料出洋之后不知自好，中国第一次出洋并无故家世族，巨商大贾之子弟，其应募而来者类多椎鲁之子，流品殊杂，此等人何足以与言西学，何足以与言水师兵法等事。
因为一些留美幼童的种种出格之举，被朝廷中的保守大臣视为大逆不道，慈禧太后也担心这些留美幼童日后成为朝廷的麻烦，于是就提前终止这项原本长达15年的留学计划。1881年，慈禧太后派出大臣前往美国召留美幼童回国。
慈禧太后当年一共派遣了120名孩子出国留学，最终只有94名人回国。剩下没有回来的26人中，除了已经病故的之外，有2人因为学业未完成坚持不愿回去，还有9人因不守纪律被提前遣回。这些回到清朝的留美幼童，后来大都成为了国之栋梁，比如詹天佑、吴仰曾、唐国安等人，都是近代历史上的名人。
没有回来的两个人，一个是谭耀勋，他从耶鲁大学毕业后不久，就因病去世。另一个是容闳的族弟容揆，他从耶鲁大学毕业后一直留在纽约工作，负责清朝和美国的外交事务。1909年，清朝选派的第一批庚款留美学生47人到达美国后，就是由容揆负责监管的。
