一個科舉出身的舊官僚，為何能在短時間內轉變觀念，提出了具有劃時代意義的辦學模式呢？這與孫家鼐博學多思、與時俱進有直接關係。他在給光緒皇帝的奏折中說：
臣昔侍從書齋，曾以原任詹事府中允馮桂芬《校邠廬抗議》一書進呈，又以安徽青陽縣知縣湯壽潛《危言》進呈，又以候選道鄭觀應《盛世危言》進呈，其書皆主變法，臣亦欲皇上留心閱看，采擇施行……⑶
《校邠廬抗議》、《危言》、《盛世危言》，都以不同的篇幅，深入探討了教育改革。特別是鄭觀應，他在《盛世危言》中旗幟鮮明地提出：要國強，必須重視西學，發展教育，注重掌握西方天文、地理、人學的新式人才的培養；按古今中外各國立教養之規，奏富強之效，厚本首在學校。並設想：“設於各州縣者為小學，設於各省會者為中學，設於京師者為大學。”這些思想，對於孫家鼐富有啟發意義；
強學會創建前後，孫家鼐與康梁等人交往較多。康梁派對於教育改革一直是大聲疾呼。康有為認為：“欲任天下之事，開中國之新世界，莫亟於教育。”梁啟超指出:清廷官吏“不學兵旅而掌兵，不懂會計而掌財，見洋人栗栗變色”，“變法之本，在育人才；人才之興，在開學校。”文廷式在《讀〈海國圖誌〉書後》一文中，深刻地總結了自鴉片戰爭以來中國“學西方”的曆史教訓，指出：西方“富強”的“根本”並非在“槍炮舟車”，“立議院、興學校”、“達民情、教人才”才是“立國之大本”。這些言論，對於孫家鼐開闊視野大有裨益；
身為朝廷重臣，孫家鼐清醒地意識到，國事日危的重要原因是“中外間隔，彼己不知，倉猝應機，動多舛誤”，他希望能夠“洞中外之情形，保國家於久大”。因此，他利用各種機會與外國人士廣泛接觸，當麵了解西方政治、科技、軍事、教育等實情。光緒二十一年九月（1895年10月），英國傳教士、廣學會總幹事李提摩太到達北京，專門拜訪了李鴻章、翁同龢、孫家鼐等人，廣泛宣傳他的變法主張。他見到李鴻章，送上自己撰寫的小冊子《現代教育》，並說：為了進行教育改革，中國政府每年應該投入一百萬兩銀子。李鴻章聽後一愣，冷淡地回答：中國政府承擔不了這麽大一筆開銷啊。李提摩太解釋道：這是“種子錢”，以後會帶來成百倍的收益。“什麽時候才能見成效？”“需要二十年。”李提摩太回答。李鴻章冷笑說：“噢！可惜我們等不了那麽長的時間。”李提摩太拜訪翁同龢，他建議，中國的改革要做到四點：一是教育變法，廢除八股，興辦學堂，引進西學，讓更多的人接受現代教育；二是經濟改良；三是對外要睦鄰友好；四是提出道德教育。翁同龢十分讚賞，並表示要向皇上推薦他，委以重任。