同治十一年七月初八日（1872年8月11日），三十名身穿清朝官式服装的幼童，由监督陈兰彬、教习叶源濬、容增祥和翻译曾恒忠带领下，在上海登上一艘日本轮船，开始了前往美国的旅程。这是一个漫长疲困的航程，横渡太平洋就花了二十八天。由陈兰彬率领的幼童们到达美国的第一站是旧金山。他们住进了九层楼的“皇宫大饭店”，这是当时旧金山最高的建筑。幼童们在旧金山停留三天后，又坐上火车，经过刚通车不久的横贯美国大陆的铁路线，终于在9月22日抵达美国东部康涅狄格州的哈特福德城。幼童们就在这里开始了他们留学美国的生活。这是中国有史以来第一次正式派遣的出国留学生。
首次越洋远行，陈兰彬以诗表达他率领幼童出国的心情。“轮舟四月粤东来，白下津门去复回，程改泰西须就道，秋光未得览苏台。” 李钦主编：《陈兰彬颂》，第45页。该诗描写出国前忙碌的准备工作，从四月忙到七月，奔走于广州、南京（白下）、天津（津门）之间，连浏览一下祖国大好山河的时间都没有。“翩翩群小尽英髦，域外驰观兴倍豪。须识百般工艺术，根原还是读书高。” 李钦主编：《陈兰彬颂》，第58页。这首诗表达陈兰彬对学生殷切期望。在太平洋航行中，陈兰彬抓紧对学童进行中文教育，他说：“略把篇章课学徒，光阴复令惜三余。舟人也似珍文墨，竹扇藤笺屡乞书。” 李钦主编：《陈兰彬颂》，第59页。在船上，陈兰彬还教育学生交际的礼仪，诗云：“诸童聚处笑言欢，一月舟中礼数宽。朔望整衣来拱揖，威仪也耸远人观。”
当时曾受命“保举第一批幼童出洋”的徐润在其《徐愚斋自叙年谱》中简单记载此事：“同治十年（1871）辛未三十四岁，冬十月，奉南洋大臣两江总督曾札委办理挑选幼童出洋肄业，陈荔秋、容纯甫带领去美，每班三十人，共一百二十人分四年出洋，经费山海关发给，坐办刘开生观察。” 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，香山徐氏铅印本民国十六年（1927）刊，第14页。同时亦记载了出国幼童的名单。第一批名单如下：
曾笃恭，广东海阳县，年十六岁，丁巳。
黄仲良，广东番禺县，年十五岁，戊午，开矿，上海三马路公泰相馆开平矿局，兄冠良。
梁敦彦，广东顺德县，年十五岁，戊午，入律，龙眼大良，闽省船政局用往津习律。
陆永泉，广东香山县，年十四岁，己未，技艺，闽省船政局习机器。
邓士聪，广东香山县，年十四岁，己未，机器，上栅村，父肇堂，闽省船政局习机器。
蔡绍基，广东香山县，年十四岁，己未，入律，天津习律例。
蔡锦章，广东香山县，年十四岁，己未。
黄开甲，广东镇平县，年十三岁，庚申，入律，父岳川，在油头海关上海道留派水利局翻译。
张仁康，广东香山县，年十三岁，庚申，入律，南屏村，兄茂□，天津习律例。
史锦镛，广东香山县，澳门，年十五岁，戊午。
钟俊成，广东香山县中心村，年十四岁，己未。
陈荣贵，广东新会县，年十四岁，己未，开矿，荷塘卿，父信瑶，开平矿务局。
石锦堂，山东济宁府，年十四岁，己未。
程大器，广东香山县，年十四岁，己未。
钱文魁，江苏上海县，年十四岁，己未，中馆，北门内大街上海制造局习化。
欧阳赓，广东香山县，年十四岁，己未，技艺，大岭村，父敬，兄淿州，闽省船政局习机器。
何廷樑，广东顺德县，年十三岁，庚申，入律。
陈巨溶，广东新会县，年十三岁，庚申，技艺，外海，父以典，闽省船政局习机器。
黄锡宝，福建同安县，年十三岁，庚申。
钟文耀，广东香山县，年十三岁，庚申，入律，西山村，父羽廷，上海道留派水利村翻译。
詹天佑，安徽徽州府，年十二岁，辛酉，技艺，寄居广东省城，父作屏，闽省船政局习机器。
吴仰曾，广东四会县，年十一岁，壬戌，手艺，父南皋，天津习矿务。
潘铭钟，广东南海县，年十一岁，壬戌。
容尚谦，广东香山县，年十岁，癸亥，开矿。
曹吉福，江苏川沙县，年十三岁，庚申。
罗国瑞，广东博罗县，年十二岁，辛酉，手艺。
刘家照，广东香山县，年十二岁，辛酉，入律，古鹤□，父述今，天津习律例。
谭耀勋，广东香山县，年十一岁，壬戌，入律。
牛尚周，江苏嘉定县，年十一岁，壬戌。
邝荣光，广东新宁县，年十岁，癸亥，开矿。
主事陈公兰彬、同知容公闳带往。 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，第15-16页。
带领学生赴美的教习叶源濬、容增祥和翻译曾恒忠是经过精心挑选出来的人士。“光禄寺典簿附监生叶源濬，文笔畅达，留心时务，堪充出洋教习事宜” ［清］葛士濬编：《清经世文续编》，清光绪石印本，第2463页。，这是李鸿章对叶源濬的评价。叶氏在教习工作中做了大量工作。光绪元年（1875）五月，总理衙门总结过去办洋务“轻重失宜”的教训，悟出了储备人才的重要，尤其是出使人才。总理衙门在广泛了解和各方人士的支持下，列出陈兰彬等九名外交储备人才名单。叶源濬由于工作成绩显著，成为总理衙门储备人才之一。随后，他又随同陈兰彬第二次赴美，成为中国驻美使馆成员之一，不久又被任命为中国驻旧金山的副领事。
带领第一批幼童出国的容增祥也做了相当的工作，后来又以参赞身份随同陈兰彬公使使美，并兼任出洋肄业局监督，一干就是八年，直到丁忧暂时回国。他是“充当幼童教习为时最久，洋文、洋语具有规模，风土人情素所熟悉”的监督之一。李鸿章非常赞赏他的工作，上报朝廷给予奖赏：“将花翎五品衔内阁中书容增祥拟请免补中书，以主事分部行走。” 《李鸿章全集》第3册，第1301页。
曾恒忠是个称职的翻译，李鸿章在其奏中称：“有五品衔监生曾恒忠，究心算学，兼晓沿海各省土音，堪充翻译事宜。” ［清］葛士濬编：《清经世文续编》，第2463页。当时，要寻觅翻译人才不是件易事，有的外语好，但中文水平又不够，有的自身条件不错，但洋语又不精，总是不能周全。在这样的情况下，李鸿章曾考虑使用外人，但又觉得有些不便。他在光绪二年八月二十九日（1876年10月16日）给郭嵩焘的信中谈及自己的顾虑。信云：
拟派二张参赞自牧，虽未见过，才尚精核。鲁生习洋语不精，年力渐颓，能任重致远否？熟悉商务条理亦正不易耳。翻译舒文标、黄泳清殊为得人，但汉文欠深，曾恒忠洋语洋文甚熟，惟汉话汉文生疏，或谓其嗜利而暗于大体，在敝处则尚谨慎也。马格里久寓金陵候信，威使屡称其能，弟亦夙知其忠厚可用，去取悉听尊裁。荔秋以携带洋人为非宜，想因狡黠者难于驾驭，又或自量无驾驭洋人之才力，公自命为何等耶？远适异国，问禁问俗，窃谓带一、二土著亦无不宜，但须择其驯良者而遣之。 《李鸿章全集》第6册，第3667页。
其实，这封信仍然觉得曾恒忠并不是十分满意的，他虽然洋语洋文甚熟，但汉话汉文生疏，做人又不识大体。不过还好，工作中尚谨慎。曾恒忠后来也曾参与中国与秘鲁换约谈判。同治十三年（1874）中国和秘鲁签订了《中秘友好通商条约》十九款和《中秘查办华工专条》，并议定这两个条约待双方批准后于第二年互换生效。不久，容闳从秘鲁调查华工情况归来，他的报告以及大量的人证、物证，充分证明华工在秘鲁备受虐待和残害。朝廷委任丁日昌为办理与秘鲁换约的钦差大臣，于同治十四年（1875）在天津同秘鲁使臣交涉，曾恒忠以翻译的身份随同前往。七月，经过交涉双方互换条约。“其秘国送来洋文条约专条，责成梅辉立与翻译委员曾恒忠等，详细校对。据云中国所存洋文，并无讹错。” 《李鸿章全集》第2册，第1106页。
第二批官学生共三十名，于同治十二年五月十八日（1873年6月12日）出发赴美留学，另有学生七名自备资斧同往。第二批官学生名单如下：
容尚勤，广东香山县，在美读书多年。
王凤阶，浙江慈溪县，年十四岁，庚申，开矿。
苏锐钊，广东南海县，年十四岁，庚申，技艺。
陈乾生，浙江宁波鄞县，年十四岁，庚申。
丁崇吉，浙江定海县，年十四岁，庚申，中馆，闽省船政局用往津习律。
唐国安，广东香山县，年十四岁，庚申，入律。
邝咏钟，广东南海县，年十三岁，辛酉，技艺，父美珍，闽省船政局习机器。
方伯樑，广东开平县，年十三岁，辛酉，技艺。
陆锡贵，江苏上海县，年十三岁，辛酉，中馆，父秋桃，天津习律。
曾溥，广东朝阳县，自幼习洋文。
吴应科，广东四会县，年十四岁，庚申，技艺，闽省船政局习机器。
梁金荣，广东香山县，年十四岁，庚申，中馆。
吴仲贤，广东四会县，年十四岁，庚申，中馆，父清时，闽省船政局用往津习律。
李桂攀，广东香山县，年十四岁，庚申，中馆，父石泉，天津习律。
宋文翙，广东香山县，年十三岁，辛酉，技艺，父建泉，闽省船政局习机器。
邝景垣，广东南海县，年十三岁，辛酉。
黄有章，广东香山县，年十三岁，辛酉。
邓桂廷，广东香山县，年十三岁，辛酉，中馆，闽省船政局习机器。
梁普照，广东番禺县，年十三岁，辛酉，开矿，父焕南。
唐元湛，广东香山县，年十三岁，辛酉，中馆。
李恩富，广东香山县，年十三岁，辛酉，入律，兄醴泉，天津习律。
卓仁志，广东香山县，年十二岁，壬戌。
张祥和，江苏吴县，年十一岁，癸亥，技艺。
梁普时，广东番禺县，年十一岁，癸亥，中馆，父焕南，天津习律。
王良登，浙江定海县，年十三岁，辛酉，中馆，父贤嵩，闽省船政局用往津习律。
蔡廷干，广东香山县，年十三岁，辛酉，中馆，父召佐，天津习机器。
温秉忠，广东新安县，年十二岁，壬戌，技艺，父清溪，天津习机器。
张有恭，广东香山县，年十二岁，壬戌，中馆，天津习机器。
陈佩瑚，广东南海县，年十一岁，癸亥，入律，父炽堂，天津习律。
容揆，广东新宁县，年十四岁，庚申。
另有粤东户子弟七人搭附，委员黄平甫带往。 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，第18-19页。
第二批学生由黄胜（字平甫，又称黄大权、黄达权）率领赴美。黄胜儿时与容闳就读于澳门马礼逊学校。道光二十七年（1847），黄胜与容闳、黄宽三人跟随马礼逊学校的校长布朗赴美读书，就读于孟松学校，一年后因病回国，一直致力于洋务事业。王韬编的《火器略说》一卷，就是由黄胜译成。他也曾在广州同文馆任教习。后来，陈兰彬使美时任命他为中国驻美国旧金山副领事。
同治十三年八月初九日（1874年9月19日）第三批官学生在祁兆熙带领下出发。学生的名单如下：
周长龄，广东新安县，年十四岁，辛酉，中馆。
杨兆南，广东南海县，年十三岁，壬戌，技艺，父钰择，闽省船政局习机器。
唐致尧，广东香山县，年十三岁，壬戌，中馆。
黄季良，广东番禺县，年十三岁，壬戌，中馆。
康赓龄，江苏上海县，年十二岁，癸亥，中馆。
杨昌龄，广东顺德县，年十二岁，癸亥。
林沛泉，广东番禺县，年十二岁，癸亥，中馆。
袁长坤，浙江绍兴府，年十二岁，癸亥，中馆。
徐之煊，广东南海县，年十二岁，癸亥，小馆，父□□，天津习矿务。
孙广明，浙江钱塘县，年十四岁，辛酉。
朱宝奎，江苏常州府，年十三岁，壬戌，入律，父云山，天津习律。
邝景扬，广东南海县，年十三岁，壬戌，机器。
郑廷襄，广东香山县，年十三岁，壬戌，小馆。
邝贤俦，广东南海县，年十二岁，癸亥。
祁祖彝，江苏上海县，年十二岁，癸亥，小馆，父兆熙，上海制造局习机器。
唐绍仪，广东香山县，年十二岁，癸亥，中馆。
曹嘉爵，广东顺德县，年十二岁，癸亥。
梁如浩，广东香山县，年十二岁，癸亥，中馆，天津习机器。
薛有福，福建涬浦县，年十二岁，癸亥，技艺，父荣□，闽省船政局习机器。
沈嘉树，江苏宝山县，年十一岁，甲子，小馆。
徐振鹏，广东香山县，年十一岁，甲子，小馆，父德广，闽省船政局习机器。
吴敬荣，安徽休宁县，年十一岁，甲子，小馆，父子麟，天津习矿务。
宦维城，江苏丹徒县，年十岁，乙丑，小馆。
朱锡绶，江苏上海县，年十岁，乙丑，小馆。
程大业，安徽黔县，年十二岁，癸亥，小馆。
周万鹏，江苏宝山县，年十一岁，甲子，小馆。
卢祖华，广东新会县，年十一岁，甲子，中馆。
曹嘉祥，广东顺德县，年十一岁，甲子，中馆。
容耀垣，广东香山县，年十岁，乙丑，中馆，父名□，天津习律。
曹茂祥，江苏上海县，年十岁，乙丑，小馆。
司马祁兆熙带往。 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，第20-21页。
第三批幼童的领队由祁兆熙和邝容阶带领。李鸿章在《祁兆熙改奖片》中介绍了祁兆熙。奏曰：
前于光绪二年五月，两江督臣沈葆桢会同臣恭折奏保，办理幼童出洋肄业沪局事竣出力人员请奖单内，有广东试用同知祁兆熙，请以同知仍留广东归候补班前先补用，旋准吏部议，以局务出力人员，只准保举升衔加级，如保奏官阶班次，概行议驳行，令另核奏奖等因。臣查祁兆熙前经札委，招募三、四批江浙幼童，并护送赴美国肄业，往返重洋，备历艰险，实属劳勚卓著，与寻常局务出力人员有间。惟前请班次，既经部驳，自应照章改奖，合无仰恳天恩，俯准将同知祁兆熙赏加知府衔，俾昭激劝，其余部驳各员，容俟查明，分别奏请外，理合会同南洋通商大臣两江督臣沈葆桢，附片具陈，伏乞圣鉴，训示。谨奏。 《李鸿章全集》第3册，第1354页。
第四批学生于光绪元年乙亥九月十六日（1875年10月14日）在上海搭万昌公司轮船前往美国肄业。清晨8点，师生们乘坐马车共十辆前往码头，父兄戚友在码头相送，10点钟起碇扬轮前往花旗国。 《官生出洋》，《申报》1875年10月15日。带领这一批学生的有区谔良和邝众军。区谔良是由李鸿章奏派，到美国后担任驻洋局总办，邝众军担任驻洋局翻译官。 《光绪元年四批出洋肄业官生姓名籍贯》，《申报》1874年10月2日。
徐润在《徐愚斋自叙年谱》记载了第四批学生的名单：
林联辉，广东南海县，年十五岁，辛酉，中馆，天津习律例。
唐荣俊，广东香山县，年十四岁，壬戌，中馆。
陈福增，广东南海县，年十四岁，壬戌。
吴焕荣，江苏武进县，年十三岁，癸亥，小馆。
黄祖莲，安徽怀远县，年十三岁，癸亥，小馆。
周传谔，江苏嘉定县，年十三岁，癸亥。
陆德彰，江苏川沙县，年十三岁，癸亥，小馆。
金大廷，江苏宝山县，年十三岁，癸亥。
沈德辉，浙江慈溪县，年十二岁，甲子。
沈德耀，浙江慈溪县，年十四岁，壬戌。
林联盛，广东南海县，年十四岁，壬戌，中馆。
唐荣浩，广东香山县，年十三岁，癸亥，中馆。
刘玉麟，广东香山县，年十三岁，癸亥，中馆。
陈绍昌，广东香山县，年十三岁，癸亥。
黄耀昌，广东香山县，年十三岁，癸亥，小馆。
邝国光，广东新宁县，年十三岁，癸亥，中馆。
邝炳光，广东新宁县，年十三岁，癸亥。
梁丕旭，广东番禺县，年十二岁，甲子，中馆，天津习律例。
吴其藻，广东香山县，年十二岁，甲子，中馆。
冯炳钟，广东鹤山县，年十二岁，甲子，中馆。
陈金揆，广东宝山县，年十二岁，甲子，小馆。
朱汝淦，江苏华亭县，年十一岁，乙丑，小馆。
沈寿昌，江苏上海县，年十一岁，乙丑，中馆。
周传谏，江苏嘉定县，年十一岁，乙丑，小馆。
王仁彬，江苏癸县，年十二岁，甲子，小馆。
陶廷赓，广东南海县，年十二岁，甲子，中馆。
盛文扬，广东香山县，年十二岁，甲子，中馆。
梁金鳌，广东南海县，年十一岁，乙丑。
潘斯炽，广东南海县，年十一岁，乙丑，中馆。
谭耀芳，广东香山县，年十岁，丙寅。
参军邝其照带往。 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，第23-24页。
徐润的三名本家弟弟也自费随同第四批学生出国，为表达自己的心情，徐润在未园设宴与亲友饯行，并拍照留念。写了《光绪元年未园饮饯图记》一文。文云：
淞水之北有未园，未园者，余公余憩息之所，拳山勺水未足言园，故曰未园。地仅数弓而泉石深邃，春夏之间池水如锦，秋光老圃尤多。晚香乙亥十月余，与诸子弟宴集于斯宿。雨乍晴，小梅已绽，罗浮风景春气盎然，因念太白所谓会桃李之芳园，叙天伦之乐事者，古今人果不相及耶。是会也，固为小勤弟回粤应童子试，扆臣、笏臣、赞臣诸弟将赴美国肄业，爰约述斋，枚臣、揆臣、玉生诸弟而以一觞公祖其行也，饮酒既酣，因命照影者集为此图，其中坐者余也，左余而坐者玉生，右余而坐者为扆臣、笏臣、赞臣，后余而立者为小勤、述斋、揆臣、枚臣，更有傍玉生而偶坐者，依余膝下半坐者，则余锟、钟两儿随行者也。人生昆季欢聚，良难今日方共会斯园，而绿蚁在手骊驹在门，明日之日即有天各一方之感，不有斯图曷留陈迹，且粤为故乡，而童子试亦恒有之事也，惟美国之行越重洋适异国，执手依依得无有欷歔而不忍言别者。然此事为曾文正、李傅相之创举，余又奉文正公命，襄理特选中华天资粹美之幼童，遣往美国听陈荔秋太常、容纯甫观察二公使督令肄业西学，以备吾华折冲樽俎之才，意至盛也，法至良也。然则余诸弟初次见遗于额，而必请自筹资斧以行者，岂非体诸巨公为国储材之远猷，而他日学成而归，宾王利用，其荣名所被，固有更胜于一衿一第者，而何必惘惘出门效儿女之沾巾哉。余三妹倩蔡，述堂季程弟先已出洋，颂如秋畦、宏甫、业臣、翼臣诸弟皆在门里，未及与于斯会，即不得缀于斯图。余尚不无遗憾云，光绪纪元乙亥孟冬十月二十三日雨之自记。 徐润：《徐愚斋自叙年谱》，第22-23页。
区谔良携带第四批幼童赴美国哈富地方居住，照料各童学习。后来，接替陈兰彬任出洋肄业局总办。光绪四年（1878）回国，朝廷以其“远涉重洋，督率各生徒肄业，已有成效”，给予奖励，“以员外郎用”。
中国首批留美学生形成两大特点：一是大多来自中下层之家，尽管官费待遇优厚，对富家子弟仍然没有太多吸引力；二是留学生大多来自广东、江苏、浙江三个沿海省份。在一百二十名留学生中，广东八十四人，占70％；江苏二十一人，占17.5％；浙江八人，占6.7％；安徽四人，占3.3％；福建二人，占1.7％；山东一人，占0.8％。广东人最多，这是因为广东人有出外谋生的传统，而且广东也是开风气之先，广东人对送孩童出国留学都表示支持。从年龄来说，最小的10岁，最大的16岁，正是少年时期，家长都希望他们出国学习，增长知识为国效劳。
