詹天佑不僅是一位世界聞名的鐵路工程師，也是一位常在大風大浪裏暢遊的高手和出色的海軍教官。在抗法戰爭的馬尾海戰中，他的英勇行為，不僅受到中國人民的謳歌，而且使一些侵略者為之歎服。
詹天佑幼時常在池塘裏玩水。摸魚、抓泥鰍及捉鱔魚，使他從小就練出了較好的水上功夫。詹天佑11歲的時候（1872年）考取了幼童出洋預備班，官費留學美國，在耶魯大學土木工程係，學鐵路工程。
當時，中國在鐵路建設方麵的技術還很落後，沒有自己的工程師能夠設計和修建鐵路。詹天佑立誌要為中國人民爭氣，為祖國爭光，決心在學業上取得最優異的成績，在身體上保持一個健康的體魄，以便將來回國後，能夠更好地為祖國效力。因此，他在課餘時間，積極參加體育鍛煉。
詹天佑的體育愛好也是比較廣泛的，據《美國土木工程學會會報》上發表的《詹天佑生平事略》記載，詹天佑留學時，除堅持遊泳、釣魚外，還學會了滑冰。他也喜歡打球，尤其喜歡打棒球，是中國留學生代表隊的主力隊員。
代表隊在同美國舊金山附近的橡地半職業球隊比賽時，詹天佑表現出了高超的技術，他的體力和球技都比較出眾，觀眾感歎地說：“中國留學生隊的球藝震驚了美國隊。”
1881年，詹天佑回國，在福州船政學堂學習時，船上生活不僅使他提高了遊泳技術，而且成為學員中遊泳的義務教練。
在訓練水兵時，詹天佑特別注重提高戰士的遊泳技術，從嚴要求，不僅要求他們能在海邊漫遊，而且常把船開到海上深水浪尖處鍛煉水兵的毅力和水上作戰能力。
1884年7月，法國遠東艦隊司令孤拔利用中法交涉的時機，率領艦隊主力駛入福州馬尾港，和中國艦隊同泊一處，這明明是對我們的挑釁，可清會辦福建海防大臣張佩綸和船政大臣何如璋既不阻止，又不戒備，在兵臨城下的情況下，他們仍不準海軍做任何戰鬥準備。
8月23日，停泊在馬尾的法國艦隊開炮轟擊，中國海軍倉促應戰，軍艦被擊沉9艘，官兵傷亡700餘人，福州造船廠亦遭炮轟。船上的官兵由於是被動應戰，又因寡不敵眾，船上的官兵紛紛落水。
經過詹天佑訓練的官兵，個個會遊泳，他們在炮火連天的海洋裏，舍生忘死，在水中搶救別的船上不會水的官兵。詹天佑本人更是往返遊渡於槍林彈雨之中，譜寫出一曲愛國主義的英雄讚歌。
1888年，詹天佑28歲時離開了海軍，正式走上鐵路建設崗位。1905年，清廷任詹天佑為京張鐵路總工程師兼會辦。這是中國第一次任用自己的工程師修建第一條重要鐵路。
北京豐台至張家口鐵路全長200公裏，要經過燕山，工程十分艱巨。當時帝國主義分子嘲諷“中國能修京張鐵路的工程師還沒有誕生！”
但是，詹天佑帶領技術人員，依靠廣大工人，發揚艱苦奮鬥的創業精神施工修路。在修建中不僅因地製宜運用“人”字形線路，減少工程數量，而且利用“豎井施工法”開挖隧道，縮短了工期。開創了中國人自己設計施工建築鐵路的曆史。