哈佛开始的教学方式是仿照英国的，英国的书院教学，培养的是一些优哉游哉的绅士学者，而德国的大学以课堂授课、学生自由选课、教授自由研讨为主。两者截然不同，作为一所大学，浓厚的学术研究氛围，对获取新知识、掌握新技术的留学生们而言，耳目一新。

1815年，哈佛开始派出它的第一批留学生外出留学，后来的第16任校长爱德华?爱瓦莱特就是一个，他带薪到德国哥廷根大学学习，与他同去的还有达特茅茨学院毕业生乔治?泰克诺。约瑟夫?考克斯维尔—后来成为哈佛图书馆长—当时也在德国学习，他们是最早到德国求学的美国留学生。在此时期，德国著名教育家威廉?洪堡就大学教育提出自己的著名论断，即“教育三原则”：一是独立性原则，二是自由与合作二者相统一的原则，三是教育与研究和科学统一的原则。他不仅提出了大学改革的理想，并在他倡办的柏林大学中付诸实践，他提倡学术自由，实现教育与科研相结合，由此柏林大学逐渐成为德国新型大学的榜样。

德国的大学体系强烈地震撼了这批留学生，而这些留学生在回国后对哈佛产生了巨大的影响。乔治?泰克诺是一位颇有改革思想的老师，在德国时便被哈佛聘为的史密斯讲座教授，他对哈佛进行了一系列的改革，包括将学院内相关的科目组建成系、严格考试、采用德国课堂授课制度、修改学校规章、改革课程、取消传统的横向学年班级、改成纵向的按系来编班等。

从19世纪70年代开始，哈佛大学便真正担负起了领导美国高等教育的潮流重担。1866年，查尔斯?艾略特担任校长，这标志着哈佛大学改革的序幕正式拉开了。1869年10月19日，艾略特在这天举办了上任典礼，并发表了长达100分钟、被认为是美国高教史上最重要的就职演说。必须承认，他在任内，将哈佛从一个地方性的、古老的学院转变成一所现代化的、全国性的大学，他从1869年就职，在位40年，使哈佛面貌焕然一新。艾略特是哈佛历史上最重要的校长。

哈佛医学院于1810年起成立，但这个学院一直独立专断、自立规章，通过教授行医，向学生直接收取讲课费来支付学校开支。这里实际是一个独立的学院，医学院学生素质极差。当艾略特提出将取消口试，推行笔试时，医学院的院长说：“那可不行，他们当中有一半的人不会书写。”这些学生几乎不上课，教学方法则有点像以前的师徒传授，学生在学校两年（每年4个月）后，9名教授每人考10分钟，学生只要能通过5名教授的考试即可获得医学学位。在艾略特就任校长时，1名哈佛医学院的毕业生因用药过量，致使3个病人丧命，这使艾略特意识到问题的严重性。于是，他立刻加以改革：严格入学考试，正式向学生收取学费，给教师发放薪金，每年综合笔试。到1876年，近一半的医学院学生在入学时即具有学士学位，而且在改革的1年内，医学院共收到了共计27万美元的赠款，这笔赠款是从建院到改革前所有捐赠的5倍。

同时，艾略特还主持建立了研究生院，此时有人反对，反对者说，耶鲁的研究生院建立了20多年，现在只有30个学生，我们学校开研究生院是没有必要的。而艾略特认为：教师如果长年累月地只教本科生那几门课，他永远也不会有长进。老师需要进步，需要创新，当他教授研究生时，他就会感到学海无涯，从而发奋向上。研究生院不仅培养学生，而且有督促老师的义务。