随着工业的大规模兴起，人才匮乏的问题开始急剧显现，奉系急需一大批懂技术的工程人员撑起工业发展的一片天。
在此之前，技术的传承只是师徒手传身教，“教会徒弟，饿死师傅”的观点下，传统手工作坊式的技术教育已经远远跟不上时代，需要正规的、紧跟世界潮流的技业专门学校来大规模传业授道解惑，建设专门的工业学府迫在眉睫。
中国办大学的历史很早，但是湖南大学的前身、号称有千年历史的岳麓书院根本不具备现代大学的任何特征。真正完全按照西方大学模式设立的大学是诞生于19世纪60年代的外国教会大学----上海圣约翰大学，这是一所实力一直很雄厚的大学，也是1895年前中国唯一一所也是最好的大学。
中国官办最早的大学则是甲午之际成立的北洋大学堂，它诞生不久天津就开始闹义和团，此后又是八国联军入侵，发展受到一定影响。
而1896年成立的南洋公学由于地处人文荟萃的上海租界，一直致力工业救国的，发展更好一些，因此到1920年代前可以说是中国最好的大学。
至于1898年成立的京师大学堂，也就是张汉卿曾经“就学”的北大前身。由于受封建主义影响，入学的大多是纨绔子弟，直到蔡元培主校时校风才为之一振，四海人才会聚，五四运动更使之闻名中外、留名青史。但是北大在人文方面无人能望其项背，但当时的理工科还很差。理工科还是南洋、北洋强。
南洋于1921年并入唐山、北京两校后，改称交通大学，是当时最好的理工学府；北洋大学即后来的天津大学，理工科也十分强劲。
人才都集中于京、津、沪，对东北的发展是不利的，是时候建立东北自己的大学了。
东北现在只有一所非严格意义上的大学----辽宁师范大学，理工类专业学校为零，对于人文科学类也没有底蕴。而东北现在有全国最好的工业基础，建立理工类的大学在所难免。
张作霖一直是致力于教育的，为此他在各个场合、各个时代，都有不俗表现：是他争取一切努力使辽宁师范赶上了教育部办大学的末班车、是他第一个呼吁教授白话文、是他第一个明文规定属下各道县长要求各县的教育经费投入占县财政的40%并以此为政绩考核重要标志，他还是第一个导入师范类大学免学费、免伙食费的军阀…
奉系、直系与粤系已经成为中华民国新的三驾马车之一，怎能没有自己的大学来培养人才？张作霖在自治政|府高级军政大会上说：“东北工业经济百废待兴，我需要大量的人才。以前没有条件做不起来，现在财政好很多了，是该建一所包罗万相的大学的时候了。”
张汉卿在旁小声说：“是综合性大学。”
张作霖清清嗓子说：“嗯，是综合性大学！务必要办得比北洋、南洋、北大几所学校都要好，要舍得花钱。在教育投入上，我们不差钱。”
他真的不差钱，先期在沈阳的黄金，作为总调度人的张汉卿始终留了一笔在手。这笔黄金为数30吨，折合成大洋有2.7个亿，可是一笔巨款。
用这笔巨款建设十所北大这样的大学都足够了。
张作霖信心满满，他对王永江说：“我没读过书，知道肚子里没有墨水的害处，所以可不能让东北人没有上大学求深造的机会，岷源，一切事我都交给你了，开学越快越好。用钱告诉我，不管多少，我宁可少养五万陆军，但东北大学是非办不可。”
张汉卿却不满足于这一所大学。对他来说，东北难得的有充足的钱在手，用起来还不太心疼。现在比历史上有更多更好的条件，可以几所大学同时建设了，因为人才缺乏的状况开始明显了。
东北大学、哈尔滨工业大学、吉林师范大学完全可以并行，特别是哈工大，一定要建设好了，那是中国工业发展的基地----因为中国的工业发展一定会看东北的。
成立东北各个大学本是中国自己的事情，可是日方得悉东北当局要自己办大学之讯，日本驻辽宁总领事竟公然向王永江提出“劝告”：“听说你们要办大学，那可不容易呀！又费钱，又没人。你们要读理工科，我们已有‘旅顺工科’；你们想学医，我们早有‘南满医科大学’；你们愿学文法科，也可以派留学生到帝国大学去上学，大日本政|府将予以优待，给予官费补助。你们何苦自不量力，自寻苦恼，而去自办大学呢？”
王永江当即将此谈话报告给张作霖。张作霖听后，十分气恼：“妈拉个巴子，他们越是反对咱老张办大学，咱们就是非办不可。得快办，要办好，快出人才。”
时不我待，百废待兴的东北亟需各种人才。虽然日理万机，张汉卿还是强烈建议东北大学早建、大建，再说学校的兴建不是一日之功，等到逐渐有了规模时，东北的经济届时应该可以满足需要。
于是1920年12月26日，东北大学正式成立，校舍暂用位于省城大南关的高校和文专两校旧校舍。后于北陵购置500亩地，开始动工兴建新校舍。购地款除外，东北大学的基建费用即达奉洋1200万元。一年后，新校舍建成，其规模宏大，功能齐全，在国内亦是首屈一指。
除兴建校舍外，辽宁省长公署还在北陵西南长宁寺附近划拨官地500亩，拨款880万元，兴办大学工厂。这种大学设附属工厂，既顾及学生实习，又承接外来机械生意，修理铁路机车、客车及机件零活。这种保障经费来源的在大学附设工厂的模式，也是当时国内其它大学所没有的。
东北大学另有植物园地100亩。这样，整个校园面积达900亩，是当时国内最大的校园。可见张作霖的建校计划，是相当宏伟壮观的。
东北大学常年经费在各大学之中也是首屈一指。北京大学当时的常年经费是90万银元，南开大学40万，清华大学虽有庚子赔款补贴也只有120万。辽宁省财政向东北大学的投资巨大，经费计划第一年160万，以后逐年递增，人均为奉洋800元。
东北大学开课后，在聘请师资上存在一些问题：有些外省学者不了解奉省财政状况，惟恐来东北大学教书，月薪用奉票发给，一旦奉票贬值，必至影响收入，因此不愿应聘。了解此情况，张作霖当即做出决定：“凡大学教授等薪金，一律用银元发给，并不许拖欠！”
为吸引一流学者来此任教，东北大学所设定的薪金和待遇相当优厚，甚至高于国内的几所知名大学。以教授为例，北大、清华教授月薪300元，南开240元，东北大学则为360元，后期章士钊等人竟高达800元。东北大学还为教授们盖新村、建别墅，安排宽敞舒适的住宅。教授们回北京探亲，还予以报销往返路费。这与当时国内战争情况下，各校教授欠薪、减薪为常事形成鲜明对比。
有了梧桐树，不怕引不来金凤凰。东北大学的这些优厚待遇，引来了当时许多的知名教授前来任教。后来据东北大学1928年的统计，在其128名职教员中，留学归来的有77人，其中11个博士、37个硕士、29个学士。
而且他们当中大部分留学美国，毕业于美国的一些著名的大学，如：哈佛大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学、康奈尔大学、麻省理工学院等。
其余教授即使没出国“镀过金”，也是毕业于国内一些知名的高等学府，如北京大学、清华大学、复旦大学、同济大学等等。其教授阵容之盛，远非其它大学可比。
东北大学的教学设备在当时国内也数一流。东北大学的实验仪器和机械，诸如物理和化学仪器、工学机械、动植物标本、图书、工厂设备，几乎无一不备。而且大都购自国外，比较先进，这在国内名校中也不多见。据1926年的统计，学校藏书共33164册，各类仪器标本共13516件，以及价值达18653万元的机械设备，为学生阅览、实验和实习提供了优越的条件。
至20年代末，东北大学已是国内学生最多的大学，教授300人，学生3000人，而当时北京大学也只有学生2000人。
最初，有不少日本人不相信张作霖会把东北大学办好。可是，日本学者新岛淳良在参观东北大学之后，也不得不说：东北大学的实验设备是第一流的，教授薪金也比国立大学高许多，其教育水准“远高于日本在满洲开办的高等教育院校”。
若是日本人留心一下同时动工的哈尔滨工业大学便会发现，除一部分科系如人文类、经济类、医学等少于东北大学外，远在黑省腹地的哈工大对于工科教育的投资，甚至超过东北大学。这里的机械工程系、电子工程系、矿务系、土木系在全亚洲都是第一流的。
对张汉卿的抱负而言，如果说对东北大学的期望是成为国内一流综合大学，那么哈工大的要求则是敢于媲美麻省理工的世界超一流的工科学府。
当然，哈工大也不负少帅重望，用十年时间真正成为“中华民国军工的摇篮”，也使中国国防事业真正进入现代。