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（市）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，毕业于美国的一些着名的大学，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，学校藏书共册，各类仪器标本共件，以及价值达万元的机械设备，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。