錢偉長欣然接受了這個條件。他憑著刻苦精神，攻克了學習上的一道道難關。那一年，他除了吃飯睡覺，全部時間和精力都撲在物理和數學上。有些疑難問題別的同學也答不出，他就跑圖書館查資料，直到弄通弄懂為止。吳有訓教授也有心栽培，經常教他一些正確的學習方法，錢偉長的成績迅速提高。第一學期結束時，他的物理及格了；到學年結束時，他的數學、物理、化學、外語等科目的考試成績都追到80多分，轉係的要求終於得到以嚴格著稱的吳有訓教授的認可。清華本科畢業後，他考取本校物理係研究生，成了吳有訓教授的得意門生。後來出國留學，1942年，獲得加拿大多倫多大學博士學位。
正是科學救國的理想激勵著錢偉長取得了一個又一個重大的科學成就。他以民族、國家、人民的利益為個人的利益，認認真真、踏踏實實讀書學習，掌握為民族、國家、人民服務的本領，終於成為馳名中國科技界“三錢”之一。另外，錢偉長的事例還告訴我們一個道理：揚長避短是一般的“通則”，可並不意味著從短處進攻，就一定不會成功。
3．留學海外收獲大
1939年8月，中英庚款會公布了第七屆留英公費生的名單，林家翹、段學複、傅承義、郭永懷和錢偉長等，不幸的是，同年9月份，當他們抵達香港前往英國時，正值第二次世界大戰爆發，在所有赴英客輪扣作軍用的同時，錢偉長等學生的留學計劃也被迫延期，返回昆明等待通知。在此期間，錢偉長並沒有把時間浪費在遊山玩水上，他從王竹溪那裏借到拉夫著的《彈性力學的數學理論》仔細研讀，苦苦埋首數月後，以高斯坐標張量表達的微分幾何來表示變形和應力分析之創新思想，居然獲得了前所未聞的統一內稟理論。
同年12月份，庚款會做好準備啟航時，錢偉長卻和同學們一起放棄了留學。他回憶道：“因為英國皇家學會的會員，還有不少名教授，都逃難到加拿大去了，所以讓我們改去加拿大留學，說是中英庚款的負責人在上海英租界等你們。船到了，那是俄國皇後五號。早上8點上船了，中英庚款的負責人就把護照發給我們。他倒是好意，說你們過日本的時候啊，息船3天，沒事，可以到橫濱去玩玩。一看簽證，我們就火了，日本占領我國領土，我們受了那麼多苦，還簽證跑那裏幹什麼？當場有留學生就把護照扔進黃浦江裏了，22人全下船了。結果負責中英庚款的那位英國人自己承認錯了。他說我們不懂得你們中國人的愛國心，你們先回去再說。”
1940年夏，庚款會再度將錢偉長等留學生召集於上海，坐“俄國皇後號”郵輪赴加拿大的多倫多大學，從此，錢偉長開始了艱辛的公費留學生活。而他也成了多倫多大學首批接受的中國研究生之一。
在加拿大的多倫多大學，錢偉長和林家翹、郭永懷同時師承應用數學係的辛祺教授。當時，辛教授也正在研究彈性板殼的統一內稟理論，於是，兩人合作共同攻克了板殼內稟統一理論這個世界性的難題，並分兩段寫一篇論文，投交美國加州理工學院航空係，祝賀馮·卡門教授60歲誕辰。這時，錢偉長僅28歲。
1941年5月11日，現代航空大師馮·卡門的60壽辰之時，美國科學界的著名學者待意為他出版了一本高質量的論文集。祝壽論文集共刊出24篇論文，作者大多是世界上一流的科學家，如愛因斯坦、馮·諾伊曼、鐵木辛柯、科朗。在這本厚厚的論文集中，出現了一個陌生的名字：錢偉長，他是唯一的中國青年學子。
錢偉長的這篇論文在國際上廣為流傳，由他提出板殼理論的非線性微分方程組被世界公認為“錢偉長方程”，而他的這項工作則被譽為“劃時代的工作”。他的研究成果得到肯定，在一定程度上，它增強了錢偉長的自信和中國留學生的知名度。經過一年的努力，錢偉長打通了宏觀理論與微觀理論的通道，順利地通過博士論文答辯。
1942年底，獲得博士學位的錢偉長離開多倫多，即轉到美國加州理工學院馮·卡門教授主持的噴射推進研究所，擔任火箭起飛、飛行中火箭翻滾、火箭彈道控製等課題的研究工作。四年的時間，在馮·卡門教授指導下，錢偉長完成了變扭的扭轉和水輪機斜翼片的流動計算，以及超音速的錐流計算等重要研究課題。1946年，他與馮·卡門合作發表了《變扭率的扭轉》一文。馮·卡門曾說這是他一生中最為經典的彈性力學論文。這幾年的確是錢偉長一生科研的多產期，然而正當錢偉長在美國的事業如日中天的時候，他卻選擇了回國。
4．謝絕高薪聘請，毅然回國
正當錢偉長的工作得心應手、卓有成效之時，祖國傳來了抗戰勝利的消息。他的心化作了一枚“火箭”，飛向那養育過自己的土地。錢院士說：“我姓錢，卻不喜歡錢。1946年回國的時候，美國給我的年薪是8萬美金，要挽留我在他們那裏工作。我卻堅決回來了。”
“老實說，我在國外的生活是非常舒適的，我領導了龐大的工程師隊伍，就是做‘洋官’的人，當然我是‘技術官’，可我不稀罕這個，我當時是為美國做事，做出來的導彈火箭都是美國用的，我幹嗎，我要回來就回來了……”
科研越多產，錢偉長懷念祖國與親人的情思也越強烈。1946年，中國抗戰勝利的消息傳到美國，錢偉長鄭重地向馮·卡門提出了回國請求，卻遭到這位導師的拒絕。馮·卡門不願意放走這個精明強幹的助手。這可怎麼辦？思索再三，錢偉長再一次找到了馮·卡門，用一種懇求的語氣對他說：“您知道，我出國已經7年。我很想念自己的妻子和從未見過麵的孩子，請給我一個探親假吧。”他以這個理由取得了回國的探親權。
1946年5月，錢偉長從洛杉磯搭貨輪返上海。他名為回國探親，實際上卻已做好一去不複返的準備。他知道，由於在科研中接觸了大量軍事機密，美方不可能順利地放他回國。為此，他決定輕裝簡從，將大量書籍、資料留在辦公室，還在住所預付了半年房租，就連剛剛晉級的薪水也沒有去領取，為了就是製造短期回國探親的假象。
在回憶這段經曆的時候，錢偉長說：“老實說，我在國外的生活是非常舒適的，我領導了龐大的工程師隊伍，就是做‘洋官’的人，當然我是‘技術官’，可我不稀罕這個，我當時是為美國做事，做出來的導彈火箭都是美國用的，我幹嗎，我要回來就回來了……”
“當時我在國外的生活相當好，當過技術方麵的‘洋官’，每年十萬美金，但我不稀罕。……回國後，第一個月的工資隻夠買一個暖水瓶，但是我從來沒有後悔過，從來沒有對國家喪失過信心。”
回到祖國的錢偉長，在母校清華大學機械工程當了一名普通的教授。9月，妻子攜已6歲的兒子來京團聚，此時，錢偉長第一次地見到自己的兒子。
那年物價與收入反差較大，作為窮教授的錢偉長入不敷出，生活的困難令他失望。為了維持生計，他不得已隻好在北京大學工學院和燕京大學工學院兼課。為此，奔波於北京的三所大學講課，但仍解決不了溫飽問題，尤其是長女出生後，生活更加雪上添霜，為此，他不得不向單身同事、老同學借貸度日。錢偉長深情地回憶：“1948年錢學森從美國回來了，他是回來結婚的。他來看我，看我很可憐。那時工資是15萬金圓券，隻能買一個暖瓶，叫我怎麼過日子？回國之前，我在美國的年收入是8萬美金。”
1948年的時候，年收入8萬美金即使在美國也算是頂尖的了。當時，美國總統的年薪隻有7萬5千美元，通用汽車公司高管的平均年薪也隻有5萬多美元，而已為美國大牌教授的華羅庚在美國時，年薪據說也隻有約1萬美元……
後來，友人捎信給錢偉長，告知美國加州理工學院噴射推進研究所工作進展較快，亟願他回該所複職，攜全家去定居並給予優厚待遇。此時，艱苦讓他的生活與科研都發生極大的困難，於是，他到美國領事館申辦簽證。然而，在填寫申請表時，卻發現最後一欄寫有“若中美交戰，你是否忠於美國？”錢偉長毅然填上了“NO”，最後以拒絕赴美了事。“我說當然忠於中國了，我是中國人，我不能忠於美國人。我就填了一個NO，我絕不賣國。結果就因為這個，他不讓我去了。”“這一點是毫不猶豫的。我是忠於我的祖國的。”錢偉長反複強調。
強烈的愛國信念給了錢偉長巨大的精神力量，他放棄年薪十萬美金的‘洋官’，毅然回到貧窮落後的祖國，為建設強大的社會主義祖國而努力奮鬥。