周馥受洋务派影响，对于西方的先进文化持肯定态度，尤其是在教育和军事方面，他主张学习西方的先进技术和思想。因此在改革山东教育时，周馥十分重视派遣留学生，以期“师夷长技”。

    山东的留学教育一开始是为了解决省内师资缺乏而进行的。山东的师资力量远远不能满足新式教育改革的需求，为了尽快培养教师，1903年6月，周馥派试用道方燕年选带55名学生，赴日本宏文书院学习新式教学方法。至1904年，速成班39名学生毕业返回山东，长期班的16人仍留东京继续学习。同年周馥又连续3次选派优秀学生赴日本学习，共计56人。

        1904年9月，周馥电告清政府:“东省自设立学堂以来，延请洋务各学教习，皆不过略同一艺，求其兼备数艺或精深专门者，颇乏其人，以致风气未能大开，学习鲜有进步。”于是他选拔12名山东高等学堂学生赴外洋学习，以备教习之选。“这些留学生回省后，不仅带来了新的技术，而且带来了新的思想和思维方式，这对山东政治、经济和社会的发展产生了极大影响”。

    后来，山东的留学教育不断发展深化，逐渐扩大到其他学科。在官方派遣留学生的同时，自费留学之风兴起。最初，山东留学生大都到日本学习，后来，逐渐有人到了英、法、美、德等国。他们人数虽少，但由于较早地掌握了现代科技知识，接收了资产阶级思想，对山东乃至中国社会发展具有重要影响力。