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1935年8月20日，盛夏的傍晚。
浑浊的江水一浪又一浪地涌过岸堤，把正从江面上降落的夕阳扯成一片又一片的碎絮。闷人的潮气夹杂着鱼腥味、涮马桶味和黏滞的汗味，笼罩在上海黄埔港码头上。
码头像往日一样熙熙攘攘，肩扛手提大包小包的旅客川流不息。钱学森在父亲的陪同下来到码头，登上了美国“杰克逊总统号”邮轮，他将从这里奔向大洋彼岸的异国他乡。
同行的共有21位清华同学，其中有9名是与钱学森同期获得庚款奖学金的留美公费生，他们是赵镈、曾炳钧、杨绍震、徐芝纶、孙令衔、宋作楠、时钧、黄开禄和戴世光，彼此并不相识。这批庚款奖学金得主，在出发前从没有一起聚过会、吃过饭，甚至没有聚集一堂的仪式，有些人直到上轮船当天才第一次见面。还有其他11名是：谢兆芬、雷光翰、赵夔、陈允徵、邱中文、朱民声、卓牟来、朱宝镇、祝新民、柳无垢、周惠允。
“杰克逊总统号”切开一道道江水，缓缓驶离了码头，钱学森扶着甲板上的栏杆，一直望着父亲和送行的人群渐渐消失在远方。
钱学森父亲的心情不难揣摩——一则以儿子为荣，一则离情依依；钱学森的心情却很复杂——他要去美国了，到一个他的祖先不曾见过的地方，进入一所陌生的美国学府。想到去年夏天离世的母亲，想到孑然一身的父亲，钱学森不禁潸然泪下。
尽管江水浑浊、残阳如血，但这是我的家啊……在船上的第一夜，钱学森思绪万千，夜不能寐。望着大洋上空钻石般闪烁的星辰，带着蓝色梦想的钱学森，想象不出自己的未来将会是什么样子，但他叮嘱自己，既已选择了航空救国之路，就一定要坚定地走下去。很多时候，一个人对人生的选择并没有完全的把握；但是，人生的成功，就是从梦想和追求开始的，就是靠感觉和信念坚持的，就是凭勇气和决心完成的！
同为中华血脉，同是天涯游子，旅美学子在船上很快就熟络了起来。不知是谁的建议，21名留学生上岸前在邮轮舷梯上拍了一张合影。
这是一群心气很高的优秀青年，每个人都西装革履，有8个人戴着20世纪30年代那种圆圆的眼镜，大家看上去都是满腹经纶、春风得意的样子。从照片上看，钱学森属于年龄偏小的一个。
经过14个日夜，“杰克逊总统号”邮轮终于在1935年9月3日正午靠岸美国西雅图。
上岸后，全体同学在赴美清华老学友的接待下留宿西雅图一日，第二天便分赴各自的学校。钱学森于9月4日乘车到达芝加哥，又辗转到达美国东海岸举世瞩目的大学城——马萨诸塞州首府波士顿的剑桥市。他终于走进了麻省理工学院，到航空系攻读硕士学位。
其实，麻省理工学院（MIT, Massachusetts Institute of Technology）正确的中文译名应为“马萨诸塞州理工学院”，简称“马州理工学院”，但因为麻省理工学院的译名早在清朝时期便开始使用，大部分说中文的人也已经习惯使用这个称呼了，所以人们也就将错就错地将“麻省理工学院”这一名称沿用至今。
麻省理工学院位于查尔斯河畔，占地68万平方米，校园长约1英里，与波士顿市的波士顿大学隔河相望。麻省理工学院的吉祥物是海狸，校训是“手脑并用，创新世界”。
麻省理工学院的师生比例为1∶7，这样高的师生比在全美的大学里都是少见的。由于学生人数不多，教授们能有足够的精力关心学生的作业与发展。
麻省理工学院的校徽
打开学校的网页，有着这样充满骄傲的描述：从任何方面来说，麻省理工学院都是世界上一所无与伦比的高等学府，是美国及世界理工大学之冠，有“世界理工大学之最”的美名，其最突出的标志是造就了一批声名盖世的科学家，其中诺贝尔奖得主就有101位（截至2023年）。在麻省理工学院，传统的教育方法是没有市场的，这里的学生性格外向开放，思维敏捷活跃。麻省理工学院的最成功之处在于它独特的教育方法。它“最基本的注意点是研究，即独立地去探索新问题”。
全世界优秀的学子云集麻省理工，就如一位教授所说的，“就是再优秀都还不够优秀”。在这里紧张的学习被誉为“高压锅”，新生们第一学期上的课都不给成绩单，只给“通过”或“不通过”，无疑是校方尽力想为学生们缓解些压力。在3S——study（学习）、sleep（睡觉）、social activities（社会活动）中，一般的麻省理工学生只能做到两个“S”，如果有谁三个“S”都能做到，那就是一个“超人”了。麻省理工的学生必须拿满360学分才能顺利毕业。在繁重的学习中，学生们个个感到如同在“夹缝里求生存”。在校园里经常能见到有人在跑步机上边跑边看书，有人在昼夜自习室里苦读和小憩。麻省理工学院的学生读起书来不管时间，睡起觉来不管空间，他们学习的刻苦程度实属罕见。但即便如此，麻省理工学生在入学后四年内的毕业率却是92%（全美排第三名）。在美国东北部漫长的冬天里，在枯燥的校园中，在繁重的学业压力下，一些学生情绪低落，对学校爱恨交加。“我恨这个该死的地方。”据说这是麻省理工学院的学生们最常说的一句话。
在美国，研究生上课一般没有现成的教材，学习主要依靠认真听讲和做好课堂笔记。钱学森上课时注意力非常集中，笔记记得完整、清晰、整洁。他在1986年10月的一次谈话中提到一个故事。“1935年至1936年，我在麻省理工学院航空系。班里有几个中国学生，还有一个英国学生。有一次这个英国人来了，他说：‘我借你的笔记用用，前几天我发烧了，没上课，缺笔记。’我开玩笑说：‘我的英语不行，你还是借美国人的笔记吧。’他说：‘我是英国人，还有点自豪感，我不借美国人的笔记。我为什么借中国人笔记，因为我服输了，我比不过你们。’中国人在那个时候，名气是很过硬的。”
进入麻省理工学院后，钱学森在航空工程系，学习的专业是飞机设计。
钱学森的宿舍被分配在该校学生宿舍区11号楼24号房间。“世上真会有这样巧合的事？”钱学森暗自发笑，因为他1911年出生，那年恰好是24岁。
庚款奖学金规定，每名留学生都享有免学费待遇，每月还可以得到由纽约中国协会发给的100美元零用钱，每人最多可领三年。之后，他们要返回中国，接受学校安排的工作。
当时，麻省理工学院航空工程系已经网罗了好几位航空业界的开路先锋，教授航空工程学的机械工程系主任亨赛克也在其中。这位教授对飞艇设计有独到的研究，曾亲自监制第一艘飞越大西洋的NC-4飞机。其多位校友也在方兴未艾的航空工业中崭露头角，日后都成为家喻户晓的人物，例如率队第一次空袭东京的杜立特将军、创办麦克唐纳飞机公司的麦克唐纳、创办道格拉斯飞机公司的道格拉斯等。
初到美国的钱学森，人生地不熟，语言也不流畅，因此很少与人交往，绝大多数的时光都交给了学习。美国华裔女作家张纯如这样写道：他几乎总是一人独处，唯有向他毕生贴心的好友——古典音乐找寻慰藉。波士顿交响乐团在1935年至1936年共举行过20场演奏，钱学森一场都没有错过。他后来回忆道：“那是我仅有的娱乐。”
钱学森的成绩保持着自小一贯的优秀。由于当时的交通大学完全是按麻省理工学院的模式办的，连教学大纲、实验课的内容都是一样的，他曾形象地说：“交大是把此校搬到中国来了！”所以他对麻省理工学院的学习环境一点也不感到生疏，学习起来显得驾轻就熟、游刃有余。在一次考试中，由于老师出的题目难度极大，班上大多数同学都没能及格，一些学生决定找老师表示抗议。校友罗伯斯回忆道：“大家到了教授办公室，只见钱学森的考卷贴在门口，是用钢笔写的，全部做完了，而且全对，连一个涂改的痕迹都没有！”结果，学生们连门都没敢进，更不敢再向老师提什么抗议了。
钱学森用了一年时间，拿到了麻省理工学院航空工程系硕士学位。
麻省理工学院的教授欧柏建议钱学森先进入航空工业就业，有了一些实务经验后，再回来攻读博士学位。但是，1935年美国通过了中立法案，对出售武器给交战中的国家设限，这直接影响了飞机生产。钱学森的欧美同学曾集体写信向飞机公司求职，同时不断从各种杂志上搜罗新公司的地址，但他们得到的回应几乎千篇一律——没有空缺。更何况当时的美国飞机工厂弥漫着一股仇视亚洲人的偏见，它们不欢迎中国人在那里找工作。
要不要留在麻省理工学院继续攻读博士呢？钱学森有些犹豫。
他感觉自己在某些方面与麻省理工学院有些不太合拍。
钱学森自幼在中国的书斋里成长，喜欢徜徉于思维的海洋里，喜欢动脑动笔，求索严谨而完美的结果；而他的美国同学却从小就不安分，习惯在家敲敲打打，在谷仓、地下室、车库里，用汽车、脚踏车、收音机零件做试验。钱学森有一次跟朋友说，美国人“生下来就拿着扳手”。他有时暗地里发牢骚：本来指望在麻省理工学院跟随一位伟大的数学家求学，但碰到的教授都是“冒险家”。
也许，麻省理工学院的科学家和钱学森心中的科学家本来就不同，麻省理工学院认定的科学家是整天动手试验、每天都有新发明的爱迪生；而在钱学森心目中定格的科学家却是沉浸在抽象世界里发现神奇理论的爱因斯坦。
麻省理工学院是工程师的摇篮，麻省理工学院的航空工程系更以培养一毕业就能加入生产行列的工程师而自豪；而钱学森并不满足对“是什么”知识的学习，更向往对“为什么”元知识的求索和完美理论的推理，他根本不想或者也不擅长当什么工程师。
种种原因导致钱学森决定“转业”，离开麻省理工学院。他决定从航空工程的飞机设计专业，转为航空工程理论研究，而航空理论研究的圣地在加利福尼亚州洛杉矶的加州理工学院。航空工程理论研究需要大量的数学计算和推导，这是钱学森的长项，但在麻省理工学院似乎发挥不出来；麻省理工学院需要的是动手，而这正是钱学森的软肋。
钱学森还记得，自己的硕士论文就与航空基础理论边界层有关。所谓边界层，是指流体流经固体表面时，受挤压和黏性影响，在固体表面产生的密度较大、速度较小的一个流体薄层，这个薄层中流体有动量损失而产生的摩擦阻力。边界层有两种：层流与湍流（也称紊流）。前者可以无障碍地通过机翼表面，后者却以不同速率在空气层之间扰动。有时层流也可能变得动荡不安，例如香烟的烟雾，最初是直线向上，但在空气中行经一段距离后，就开始摇晃，呈随机翻腾态。一般来说，边界层在机翼前缘（逆流而上的部分）的流动为层流，而在后缘（顺流而下的部分）为湍流。以飞行中的飞机为例，机翼上包有一层薄薄的空气粒子。这些空气粒子产生的微小摩擦，会影响整个机翼上的空气流动模式。边界层于1904年由德国空气动力学家普朗特发现，他指出，边界层的流动模式必须与其他气流分开处理。在研究翼面表现时，他提出了“阻力”这一设计飞机的理论，认为如果忽视机翼边界层的因素，可能导致飞机速度减慢，甚至引发坠机事故。
钱学森的硕士论文就是通过风洞实验研究这种现象，但实验做起来十分棘手，他禁不住为自己和一位同学在古根海姆大楼风洞实验室做实验的狼狈相而哑然失笑。那时风洞设备简陋，风扇的呼啸和风洞本身形状引起剧烈的振颤，导致实验区的风压高低起伏不定。他每天从早上8点到晚上10点都躬着腰伏在地上捣鼓机器，不断地调整皮管、电扇，校对压力计，千方百计要制造出实验所需的平稳气流。尽管他们满手满脸沾满油污，折腾得筋疲力尽，但是收效甚微。他的同学皮特斯说：“我们没有获得任何有意义的结果，湍流的问题使整个计划遭受挫败。”后来这位同学干脆把自己的硕士论文扔了。钱学森的结论与皮特斯大同小异，但他在论文中列了36页的方程式与图表，还附了风洞的照片，最后写道：“设备本身对实验结果限制甚大……现有风洞设备若不能根据建议改善，就不可能获得确切结论。”
风洞实验的挫折，也坚定了钱学森转而攻读航空理论的决心。