李端棻的建議具有很強的可操作性，因而受到朝廷高度重視，皇上下令總理衙門就李端棻的建議拿出具體方案。總理衙門以為這個建議其本質是對官書局的擴充，因而將李端棻的建議轉至官書局管理大臣孫家鼐手中。
孫家鼐也是具有新思想的開明官僚，他在與相關方麵進行兩個月的調研討論後，於1896年8月向朝廷提交了一份報告，對李端棻的建議作了充分肯定，以為創設京師大學堂為先前創辦官書局應有之義，同意在官書局基礎上創辦京師大學堂。孫家鼐的報告還對京師大學堂宗旨、選址、分科、教習以及生徒等問題提出一個初步方案，大致描繪出京師大學堂美好願景。
根據孫家鼐的規劃，京師大學堂為中國唯一或至上的高等學府，以中學為主，西學為輔；中學為體，西學為用。中學有未備者，以西學補充；中學有失傳不善者，以西學還之修改之。但他明確強調，以中學包羅西學沒有問題，但無論如何不會也不能以西學淩駕於中學之上。
對於京師大學堂校園規劃與建設，孫家鼐也描繪出一幅優美圖畫，規劃先設大學堂一區，堂之四周，多留空地，多植樹木和花草。要為京師大學堂未來發展預留空間，因此京師大學堂的選址非常重要，要充分預計到未來發展的土地需求，諸如藏書樓、博物院等，都要預留空間，以備不時之需。
在學科設置、學堂管理、教師聘用、學生管理與激勵等方麵，孫家鼐都有詳細考慮和規劃。此外，孫家鼐還對全國教育係統重建提出一些有價值的意見。孫家鼐：《孫家鼐議複開辦京師大學堂折》，《光緒政要》卷二十二，第1191頁。
孫家鼐的報告是對李端棻建議的回應，也是清政府第一次明確提出創建京師大學堂。隻是後來因為經費原因，因為人事原因，這個重要規劃在此後兩年還是被打入冷宮，凍結起來了。
兩年後，也就是到了1898年初，江西道監察禦史王鵬運舊話重提，於2月15日向朝廷遞交了一份奏折，建議皇上克服困難，盡早下令開辦京師大學堂。
王鵬運的建議等於臨門一腳，醞釀有年的京師大學堂終於從方案進入實質性操作。皇上在批轉王鵬運建議時表示，京師大學堂籌辦已經醞釀多年，許多大臣都提出過類似建議，過去礙於各種各樣的原因與借口無法實行，現在條件大致具備，準其建立，亟需開辦。並責成軍機大臣會同總理衙門提出詳細方案和章程，早日將藍圖轉化為實踐。《光緒朝東華錄》卷四，第4041頁。