上海的江南製造總局和福州船政局，分別是十九世紀七十年代中國的兩家造船廠。江南製造總局雖生產小型船隻，但主要產品是槍炮軍火，船艦不過是副產品。
福州船政局，又名福建船政局、馬尾船政局（今福州馬尾造船廠），清末由閩浙總督左宗棠創辦於一八六六年，是中國近代最重要的軍艦生產基地，李鴻章贊其為「開山之祖」。後在繼任船政大臣沈葆楨的苦心經營下，船政成為當時遠東最大的造船廠。福州船政局素有「海軍的搖籃」之稱，不僅製造各種船隻，還附設「船政學堂」，專門培養製造、駕駛船隻的人才。福州船政局本是閩浙總督左宗棠所創建，然他不久調任陝甘總督，其起步發展主要是靠繼任者沈葆楨完成。
沈葆楨（一八二○—一八七九年），字幼丹，又字翰宇，福建侯官（今福州）人。清代抵抗侵略的著名封疆大吏林則徐之婿。一八六一年，曾國藩請他赴安慶大營，委以重用。不久，推薦他出任江西巡撫，倚用湘軍將領王德標、席寶田等鎮壓太平軍，一八六四年捕殺太平天國幼天王、洪仁玕等。一八六七年接替左宗棠任福建船政大臣，主辦福州船政局。當時，正是舉辦洋務時期，左宗棠在福建福州馬尾創辦造船廠，尚未來得及開工，就被調往陝甘任陝甘總督。臨行前左宗棠上疏說：非沈葆楨不能任其職。所以沈葆楨一上任即建船塢及機器廠，並附設藝童學堂。造成船艦二十艘，分佈各海口。
沈葆楨深知要科技強軍，必須要培養人才。他提出「船廠根本在於學堂」。為此，他首先在福建創辦船政學堂即「求是堂藝局」，培養自己的海軍軍官，學習西方近代造船技術。其首先開辦的是法語學堂（前學堂），開設有法語、基礎數學、解析幾何、微積分、物理、機械學、船體製造、蒸汽機製造等課程。優等生後被派往法國學習深造。後學堂為駕駛學堂，亦稱「英語學堂」，旨在培養海上航行駕駛人員和海軍船長；主要專業為駕駛專業，以後增設了輪機專業。下設英語、地理、航海天文、航海理論學等課程，學習優異者選送英國留學。以上學堂先後高薪聘請了二十多位外籍教師到船政學堂專職任教或兼職授課，另有四十名左右的外國技術員、工匠。其數量之多，質量之高為洋務運動之最。但是，按照沈葆楨的策略，必須給這些洋人以高薪。比如船政正監督日意格和副監督德克碑月薪是一千兩白銀，而沈葆楨自己是六百兩。所以，代價還是頗高的。
其次，他們深知光在國內培養，無異於閉門造車。於是，沈葆楨推動了中國第一波出國學習（海軍）的浪潮。
第一個五年計劃完成前後，朝野一片叫停之聲。一八七二年一月，以內閣學士宋晉為代表的頑固派發難，上疏要求停辦福建船政局和江南製造總局。沈葆楨與左宗棠、李鴻章共同奮起反擊。左宗棠上疏力陳必須繼續造船。他認為「此舉為沿海斷不容已之舉，此事實國家斷不可少之事」，決不可「功敗垂成」。沈葆楨捍衛他「死生以之」的船政，不顧丁憂服喪，於一八七二年五月七日隨左宗棠之後上疏抗辯。恭親王奕訢表示支持，乃於八月二日進呈《船政事宜未可停止摺》，當日奉旨「依議，欽此」！駁斥停止造船的輿論獲得成功。
沈葆楨繼續其未竟之業，積極推動留學。後因日本侵台事件，導致計劃擱淺一段時間。直到一八七七年初，沈葆楨才正式提出選派聰穎學員出洋學習的章程。當年三月三十一日，該計劃正式實施，第一批出國留學生在華監督李鳳苞和洋監督日意格率領下，由香港搭乘法國郵船赴西方學習。
這批留學生以船政學堂第一屆畢業生為主，間有少數第二屆畢業生，一共三十八人，分赴英、法、美、西班牙等國學習。
海軍留學生註定要經歷坎坷，到英國後仍諸事不順。按照英國皇家海軍學校的規定，外國留學生比例不得超過２０％，這樣十二名中國學生不能一次性全部進入學校。經駐英公使郭嵩燾一再交涉，英國海軍部才勉強答應放寬標準。然而英國皇家海軍學校又規定，學校課程分六個月和九個月兩種，無論哪一種都得在九月一日前提出申請，通過英文考試後才能於十月一日入學。到達英國的時間是五月，離英國政府規定的考試日期還有時日。當時，這些留學生的英語水平很差，為了通過考試，他們首先選擇了進行語言學習。海軍留學生很快投入到如饑似渴地學習當中。他們參觀英國的造船工廠和海軍學校，親自登上艦艇實習設防、備戰、佈雷、放炮等技能。勤奮很快得到回報，留學生們都融入了英國海軍生活學習當中，除腦後海軍帽下拖了一條辮子外，幾乎看不出他們與英國海軍學員的分別。
進入世界聞名的英國格林尼治皇家海軍學院繼續深造，是這些海軍留學生們的最大夢想。然而因名額和英語水平的限制，第一批的十二人中僅有一半通過入學考試，於當年十月一日進校，次年六月以優異成績畢業。六人中嚴復英語學得最好，李鳳苞請求英國允許嚴復繼續留校深造，以便日後回國擔任教師。其餘五人都被派到英國艦隊實習，並於實習期滿後回國。在中方監督李鳳苞的報告中，最為出色的是劉步蟾、林泰曾、蔣超英和嚴復。
首屆留學生除梁炳年病故，魏瀚、何心川等人因國內需要和生病提前回國外，其餘學生均於一八八○年陸續學成回國。留學生中，後來成為海軍將領的有劉步蟾、林泰曾、葉祖珪、薩鎮冰等。十四年後，他們參加了中日甲午海戰，在十艘參戰的艦艇中，出身該學堂的有九人任管帶，其中有五人是第一屆的留學生（劉步蟾、林泰曾、林永升、黃建勳、方伯謙）。其中，「濟遠」管帶方伯謙於一八九四年九月二十四日被清廷以「首先退避」、「牽亂隊伍」、「攔腰衝撞揚威」三條大罪處斬於旅順口。其他四人都在甲午戰爭中殉國了。此案有爭議。值得一提的是，後來殉國的「鎮遠」號管帶林泰曾，其祖父林霈霖係林則徐胞弟，故林泰曾稱沈葆楨為姑丈。他隨福建船政學堂總教習日意格赴歐，入英國海軍實習，曾於不同種類軍艦上工作。
一八九四年，林泰曾指揮北洋艦隊主力之鎮遠號與日本聯合艦隊力戰，為日軍圍攻。鎮遠雖中彈極多並曾一度起火，但仍沉著應戰而未曾退避。黃海海戰後北洋艦隊不再輕出。鎮遠號於十二月十七日從旅順撤入威海時觸礁，林泰曾自認失職，憂憤下於十九日清晨服毒自殺。他繼承了林則徐的報國之志。
至一八九七年，船政學堂共派出四屆留學生。船政學堂的另一位著名人物是十四歲考取船政學堂、一八七七年被首批選送到英國學習的嚴復。今人多拿他和大約同時代留學英國的日本首相伊藤博文相比，認為嚴復回國後沒有從事軍政尤其是海軍，是中國的損失，也是中國體制的失敗。
嚴復回國後接任福州船政學堂總教習一職，後成為中國第一代的翻譯家。嚴復在翻譯方面的成就還與李鴻章有關。首批赴英海軍留學生中，嚴復一直被公認為最優秀的學員。其他學生學習期滿後，李鳳苞特意將嚴復留在英國皇家海軍學校繼續深造。嚴復果然不負重望，成績優秀，尤其顯示出在外語方面的天才。李鳳苞回國後特意向李鴻章保薦嚴復，認為此人可擔大任。李鴻章對這個留學回國的年輕人很感興趣，決定親自召見。一天下午，李鴻章辦完公事，斜臥於榻，「吧嗒、吧嗒」地抽著水煙。嚴復進來向李鴻章問安後，很拘束地站立一旁。李鴻章一口一口地吸著煙，半晌才睜眼問道：「你從英國都學到哪些本事？」不等嚴復回答，又問：「哪一項最為精通？」嚴復忙答：「英語學得最精通。」李鴻章問：「什麼詞都可以翻譯麼？」嚴復謙虛地說：「一般的詞彙都能翻譯。」李鴻章把手一伸，舉著手中的水煙袋問：「這個你給我翻譯一下。」嚴復在英國鑽研了各種翻譯技巧，掌握了大量詞彙，可水煙袋這個詞還真沒見過，一時語塞。李鴻章正襟危坐，道：「連水煙袋都不能譯，你還要好好學習。」嚴復臉上一陣紅，一陣白，胸中的傲氣一掃而光，暗暗憋一口氣，定要將翻譯學好。
李鴻章決心把派遣海軍留學生之事堅持下去。經費上不再光讓福州船政局出，北洋海軍自願承擔一部分。第二、第三批留學生先後赴英，共計三十餘人。當第四批留學生準備赴英國去學習時，中英之間發生了琅威理辭職風波，這件事直接影響到了留學生赴英留學問題。英國政府將怨氣發洩到留學生身上，拒絕接收中國海軍留學生。因此，中國向英國派遣海軍留學生一事從此就中斷了。