清政府暗中部署，考察团秘密启程，沿途由袁世凯周密布置。1905年12月7日，北风刺骨，出外考察成员们事先在家中完成拜祭祖先仪式、求得祖宗庇佑。户部侍郎戴鸿慈、湖南巡抚端方等人已待命出发，是为第一路考察团。鉴于上次出行的教训，此次出发时，北京前门火车站采取了严密的保护措施，实行全面戒严，所有无关人等一概不得入内，车站稽查严密。

第一路考察团正式团员33人，各省选派考察人员4人，赴美留学生11人，另有听差、杂等人。他们又从秦皇岛乘 “海圻”号兵舰，到达上海海面，泊于吴淞口，此时行队伍又增至40余人。12月19日下午2时，美国太平洋邮船公司的巨型邮轮“西伯利亚”号载着全部考察人员，也载着清政府和社会各界的期望收锚起航，向日本方向驶去。在戴鸿慈的日记中可以显示，刚刚上船，他就详细记录下了整个邮轮的构造和设置等情况。 

由载泽、尚其亨、李盛铎率领的考察团于1906年1月14日乘法国轮船扬帆启程。计划先赴日本，再转欧洲诸国。在这路考察团中，有各省选派随团人员6人、留学生1人。另有先期赴日者7人，先期赴英国者8人、学生2人，先期在比利时者1人。留守上海者3人。

考察大臣随员中很多人本身就具有相当程度的立宪倾向，其思想对考察大臣能产生潜移默化的作用；有的随员还与梁启超、张謇等有着千丝万缕的微妙关系，往往成为考政大臣与立宪派之间沟通的桥梁。考察团的行程遍布日、美、英、法、比、德、奥、丹麦、瑞典、挪威十国。