為了推進向西方學習的進程，宋伯魯還向清廷建議，將總理衙門官書局的時務書籍盡快頒發給翰林院閱讀。近代中國的曆史表明，許多讀經書的封建文人長期拘泥於“夷夏之防”，綱常名教，不知西學為何物。他們“以不談洋物為高見，有講求西學者，則詬之曰名教罪人，士林敗類”，以致“製造局譯出之書，三十餘年而銷售僅一萬三千本，京師書肆尚無地球圖，其講求之寡可想矣。”排斥西學在翰林院尤盛，宋伯魯尖銳指出：京師言儲才首推翰林院，而翰林院所講求的，“仍不出記誦辭章之膚末，漢唐宋明之舊法，敝精殫神，忄曷時玩日，將來循資按格，遊曆卿貳，以其所學，達諸所用，南轅北轍，圓鑿方枘，至於折足覆轍，始悔前此不學。”因此，他提議除學“經學四子”而外，還應該“兼習各國圖書公法”，重點考求西方國家“政事之得失，製度之短長，旁及算法格致等學。”力求做到“探其源而極其流，取人之長，補我之短”。他建議朝廷將“所有切要之書，統統頒發，俾各員一律講求，毋許仍前膠執，以期人才蔚起，其有願入署究閱，或願自行購讀者，均聽自便”，但每月底必須將心得日記交送院長，院長“第其高下而進退之”。這項建議得到光緒帝的支持。
二、在思想文化方麵，極力主張廢棄八股取士，為此同頑固派進行了堅決鬥爭。
百日維新的序幕一拉開，宋伯魯即代維新派第一個遞上了請廢除八股的奏折，痛陳八股危害，要求將“浮飾八股文章永行停止。”這個建議遭到禮部尚書許應6等頑固分子的反對，宋伯魯與楊深秀聯銜上書，彈劾許應6“日以窒塞風氣禁抑人才為事，致聖意不能宣達，天下無所適從”，要求令其“退出總理衙門，解去禮部職務，以為守舊誤國者戒。”戊戌五月五日光緒帝詔令自下科始，鄉會試及生童歲科各試一律改試策論。守舊之徒“有竊竊然議阻此舉者”，有些直隸士人甚至於對維新派行刺。但宋伯魯臨危不懼，於五月十二日再次遞折謂：“八股取士，行之千數百年，守舊之徒，舍此無所謂學，一旦改革，失所憑依，必有起而力爭之者。”認為中國曆來的改革之所以進行不下去，就是由於“恃守舊法為生涯，倚弊政求衣食”之人充塞於天下，一有興革，必群起而攻擊。要求光緒帝“持以毅力，勿為所搖，並申下諭旨，如有奏請複用八股試士者，必係自私誤國之流，重則斥革降調，輕亦嚴旨申飭，庶幾舊焰消沮，人心大定。”這些都充分反映了宋伯魯銳誌更張的堅定立場。
三、極力主張盡快發展民族經濟，從帝國主義列強手中挽回權利。
宋伯魯在百日維新過程中，一方麵敦促清政府在政治、文化方麵實施改革，同時也要求把政治改革與經濟改革有機地結合起來，一並進行。他之所以主張振興民族經濟，首先是為了對付帝國主義的侵略，他在戊戌二月十七日所遞的《請統籌全局折》痛陳喪權辱國的狀況說：“自膠州據後，強鄰以藩屬待我。”“山西鐵路、礦務既借與俄，直隸、山東、山西練兵皆請俄練習，是北方非我有也；長江吳越厘金與英，是南方非我有也；頃又聞瓊州已為法據，大連灣將讓與俄人。”認為其原因就在於中國的經濟落後，“國勢既弱，一言恫喝，俯首聽命。”因此，他主張派員往美集款數萬萬，開發礦產，修築鐵路，開設銀行，並發展軍事工業，開辦槍炮廠和水師學堂，隻有這樣才能“保大權而存疆土”。盡管宋伯魯向美國尋求借款的計劃未必能實現，然而，他借此以興內政、以弭外患、以保疆土的願望卻是不容置疑的。
宋伯魯的經濟改革思想有兩個重點：第一，反對官辦，主張多發展商辦企業。光緒二十四年六月十一日，他上書清廷，疏陳官辦鐵路的弊端，強調“官不如商”，主張讓各省商人籌款承修鐵路。第二，主張學習和引進西方資本主義國家先進技術。同年七月二十八日宋伯魯再次疏請仿照西法，修築京師道路。謂：京師為首善之區，而道路凸凹不平，汙穢萬端，其原因是承修者拘守舊法，敷衍了事，“今日鋪平之道，明日一雨，則衝刷淤塞，泥塘如故，再雨再修，再修再雨……月複一月，年複一年，終無工竣之期，亦終無可行之路。”故建議派“通達西政之大臣一員，專理其事，仿照西法，擇九城內外要緊幹路先行修築，安設電燈，巡捕必周必密，一切詳細章程，均須采用外國，總期有利無弊。”
綜觀宋伯魯在百日維新期間的表現，他是積極主張實行全麵改革的，他善於從對比中認識到西方資本主義比當時的封建主義中國優越，因此，在整個變法期間的奏章中，都貫穿著“向西方學習”的思想。他大聲疾呼：“變或可存，不變則削，全變乃存，小變仍削，深通其故，顯豁無疑，而後推行新政，可無滯礙。”他告誡清統治者應“曉然於天變之道，古今之殊，無泥古自驕，無拘墟自惑。”這種迫切要求用西方資本主義國家的麵貌來改革現狀的思想，表現了強烈的民族責任感，應當肯定在當時是有進步意義的。