近代史上，中国政府第二次有计划地大规模向海外派出留学生，是上世纪初的庚款留美学生的派遣。

　　1900年，也就是光绪二十六年，北京爆发了“庚子之乱”。当时，几十万号称“刀枪 不入”的义和团入京围攻各国使馆。不久，八国联军攻占了北京，慈禧太后弃都而逃。

　　1901年，李鸿章被迫与各国签订耻辱的《辛丑条约》，同意向十四国赔偿白银四亿五千万两，分三十九年付清。这就是历史上有名的“庚子赔款”。

　　1908年，美国国会通过法案，授权罗斯福总统退还中国“庚子赔款”中超出美方实际损失的部分，用这笔钱帮助中国办学，并资助中国学生赴美留学。双方协议，创办清华学堂，并自1909年起，中国每年向美国派遣100名留学生。这就是后来庚款留美学生的由来。

　　1909年、1910年和1911年，在北京三次从全国招考庚款留学生。当时对考生的要求除了通晓国文、英文外，还须“身体强健，性情纯正，相貌完全，身家清白”。第一次招考是1909年8月举行的，630人应考。先是初试，考国文、英文和本国史地，取68人；再复试，分别考物理、化学、博物、代数、几何、三角、外国历史和外国地理诸科。连初试带复试，一共考了七八天。最后一放榜，仅录取了47人。第一批庚款留美学生同年10月赴美，赴美时，另外加上了3名贵胄子弟，共50人。他们所学专业大多是化工、机械、土木、冶金及农、商各科。后来的清华大学校长梅贻琦就是其中之一。

　　1910年8月又举行了第二次招考。考试仍分初试、复试。初试先考国文、英文，其中国文试题古色古香，为：“不以规矩，不能成方圆说”；而英文试题则颇为时髦：“借外债兴建国内铁路之利弊说”。复试则考了西洋史、植物学、动物学、生理学、几何和世界地理等科。400多人应考，最后录取了70人。第二批庚款留美学生中，后来出了一个大名鼎鼎的胡适，他当年考了个第55名。同榜中还有后来的语言学家赵元任、气象学家竺可桢等。

　　一年后，即1911年，又招考了第三批、也是最后一批庚款留美学生，一共有63人。三批庚款留美学生的派遣为中国培养了一大批优秀的科学家。中国近代科学发展中的许多新学科的创建者大多来自这些留美学生。

　　1911年10月10日，辛亥革命爆发，清王朝覆灭。中国进入了军阀混战的民国时代。中国近代史上的第二次大规模向海外派遣留学生的计划也因这一翻天覆地历史性变化而又一次中断。