1873年6月，第二批留學生由黃勝率領赴美。
1874年9月，第三批留學生由祁兆熙率領赴美。
1875年10月，第四批留學生由鄺其照率領赴美。
在李鴻章的主持下，一百二十名留學生按原計劃全部派到美國。
從到處充滿個性壓抑、綱常倫理的中國社會，一下子進入自由開放的美國，留學幼童們就像從籠中放出的小鳥，自由自在地呼吸著異國的新鮮空氣。並不像李鴻章等大臣們想象的那麼困難，留學幼童很快適應了國外的生活環境。他們和美國學生一起打球、做體操，有些還成了學生中的活躍分子。十幾歲正是思想最為活躍、最易接受新鮮事物的時候，事實上這也是李鴻章和容閎將留學幼童的年齡規定在十二到二十歲之間的原因。
隨著時間的推移，留學生們陸續從中學畢業，他們大多按照李鴻章的要求，選擇了各類工科專業學習。而多年的國外生活使他們轉變了許多，中西文化的沖突和斗爭也在他們身上表現得越來越明顯。有的留學生喜歡教堂中那種安甯神聖的氣氛，隨著所在的美國家庭去教堂做禮拜，為基督教義所感染，加入了基督教；有的學生厭惡樣式繁瑣陳舊的長袍馬褂，穿起了西服、系上了領帶，要求在體育活動時能和美國孩子一樣穿上運動衣，甚至偷偷剪了辮子；有的學生受西方較為平等的禮節影響，提出見到長官時不再下跪磕頭，改為鞠躬或別的表示尊敬的方式；更有許多學生希望在安排課程時，多上一點科技課，少上一點沒有實際用處的封建倫理課，在科技之外，他們更喜歡讀些西方的哲學、曆史、小說、詩歌等書，莎士比亞的《羅密歐與朱麗葉》、薄伽丘的《十日談》都是留學生們喜愛的作品。正如《紐約時報》所報道的：“中國的學生們，除去書本和老師傳授的知識外，同時受到美國政治及基督教的影響，這是可以意料中的事情。如果認為這些聰明的幼童，僅僅由工程、數學、科學的領域中已得到滿足，而他們對美國政治及社會的影響無動于衷，則是不可思議的事情。”實際上，留學生這些變化和愛國並不矛盾，他們只不過是想改變一些中國文化中陳腐的、壓抑的東西，想多見一點世面，多接受一些其他種類的知識和文化，這些都是極正常、無可厚非的。
這些留洋的“幼童”，經曆了諸多風雨已經成熟起來，通過對比東西方文明的優劣異同，他們更明白自強的重要性，也用自身的行動證實了這一點。
據統計，這些留學生中從事工礦、鐵路、電報業者三十人，包括六名工程師和三名鐵路局長。其中鄺榮光是開平煤礦的采礦工程師，他參與了許多煤礦的勘測，並發現了湘潭煤礦。他還繪制了《直隸省地質圖》和《直隸省礦產圖》，這是中國最早的具有相當專業水准的地質圖。詹天佑成為中國著名的鐵路工程師。唐津鐵路的修建過程中，跨度305米的灤河大橋成為一大難題。英、日、德等國的工程師多次修築此橋失敗後，宣布中國人絕對沒有能力修建起這座橋。詹天佑應聘負責灤河大橋的設計工作。他通過實地勘查，總結外國工程師的經驗教訓，鑽研國內外先進的橋梁技術，成功地建成了中國第一座現代化大橋。詹天佑還主持修建了難度極大的京張鐵路，這條鐵路途經許多高山峻嶺、河溝險灘，尤其是居庸關、八達嶺一帶坡度陡峭。詹天佑創造性地發明了“人”字形結構鐵路，在八達嶺一段，用兩台大馬力機車，一個在前面拉，一個在後面推，穩妥地解決了坡度太陡的問題。這條鐵路比原計劃提前兩年完成，節約經費二十八萬兩銀子，有力地回擊了外國人“建造這條鐵路的中國工程師還沒有出世”的謬論。詹天佑本人也被英國工程師協會選舉為會員。
從事教育事業者五人，有兩人做了大學校長。其中唐國安在擔任清華學堂校長後，深感西學的重要，全力支持青年赴美留學，為清末大批學生出國求學作出了貢獻。
從事外交、行政工作者二十四人，包括十二名領事、代辦，兩名外交次長、公使，一名外交總長（梁敦彥），一名內閣總理（唐紹儀）。其中吳仲賢任墨西哥代辦時，有一百零八名華工因公死亡得不到賠償，吳仲賢據理力爭、多方奔走，為死亡華工討回撫恤金，維護了在外華工的利益。梁丕旭是清末外交界知名人士，他陪同醇親王載灃赴德國訪問時，德皇威廉二世想趁機侮辱中國，要求載灃行下跪磕頭禮。梁丕旭毫不退讓，幾經爭取，終于迫使德國皇帝同意改為鞠躬禮。
服務海軍者二十人，他們被分配到福州船政學堂和天津北洋水師。中法戰爭和中日甲午戰爭爆發後，留學生們英勇參戰，他們不但知識全面、技術精湛，而且作戰勇敢，絲毫沒有像保守派們所傳言的放蕩浮躁。二十人中十四人當上海軍將領，其中吳應科升至艦隊司令、徐振鵬官至海軍次長，而楊兆楠、黃季良、薛有福、鄺詠鍾、陳金揆、沉壽昌、黃祖蓮等為國捐軀。
中日戰爭之後，大批留學生被派往國外學習，中國終于睜開了沉睡的眼睛。