中美雙方商定，在北京由清政府外務部負責建立一所留美訓練學校。於是，1909年6月，北京設立了遊美學務處，這就是清華大學的雛形。1909年8月， 內務府將皇室賜園--- 清華園，撥給學務處，作為遊美肆業館的館址，學務處在 史家衚衕招考了第一批學生，從630名考生中，錄取了47人，於10月份赴美。這就是後來庚款留美學生的由來。1910年8月又舉行了第二次招考。400多人應考，最後錄取了70人。這第二批庚款留美學生中，後來出了一個大名鼎鼎的 胡適，他當年考了個第55名。同榜中還有後來的語言學家 趙元任、氣象學家 竺可楨等。
1911年初，利用庚款而專門為培養赴美留學生的清華留美預備學校正式成立。在此後十多年間，據統計，由清華派出的留美學生就達1000多人。1928年8月17日，清華學校改名為 清華大學， 羅家倫出任校長。那一年開始公開招考留美公費生,1933年，又開始公開招考第一批庚款留英學生。
美國的退款，產生了很大的國際影響。第一次世界大戰爆發後，北京政府於1917年8月對德奧宣戰，並停付庚款。大戰平息後，中國也涉足於戰勝國的地位，各國都表示願與中國“友好”，以便用和平的辦法維護和擴張其在華利益，所以都緊步美國的後塵，陸續放棄或退回了庚子賠款餘額。退款被廣泛地應用到中國的教育文化事業和實業中。只有日本分文不退，用這筆錢財發展軍備，建立教育，迅速成為20世紀的強盛帝國。
1924年，美國國會通過決議，將其餘的庚子賠款用於中國，成立“中國文教促進基金會”（或稱“中國基金會”），掌管的金額為1254.5萬美金，北洋政府任命了由10名 中國人和5名美國人組成的託管董事會。其中的相當部分金額以獎學金的方式提供給清華大學。由於這樣的一種特殊的經費來源和運作模式，清華從創建伊始，在諸多方面就已經具備了自己的一些特別的優勢和辦學條件，也因此而有別於國內的其他大學。這樣的環境也給了梅貽琦治校在客觀上奠定了一定的物質基礎和提供了必要的辦學條件。國外的歷史學家評論道：“清華其成功的一大秘訣是，當其他院校求助於軍閥政權不穩定的施捨時，清華的年度預算是有保障的。”這種觀點雖暗含誇大美國所起的作用之意，但基本還是公允的。
由於清華的經費來源較為充裕，使其辦學亦有相當的自主性，這些條件又對治校方面自然產生一些影響，促進了清華在學校的管理制度方面和運行機制上逐漸地形成一套獨立的、具有清華自身特點的東西，並由此產生了一些特殊的體制和風格，乃至後來清華校風與學風的逐步形成，都與此有千絲萬縷的內在聯繫。而這種特徵較明顯的反映出來的一個例證，即是20－30年代初期，清華大學出現的幾次大規模的學校風潮。其中，清華校長多次易人，竟有十幾任之多，甚至出現清華幾年沒有校長，由校務會議維持的尷尬局面。
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