在袁世凱的努力下，新建陸軍的麵貌煥然一新。到操場上和兵營裏一看，滿目都是洋教習、新進軍官、精神飽滿的士兵、嶄新的槍械大炮，戰馬嘶騰，生機勃勃，果然是一支訓練有素、紀律嚴明的模範軍。不過，袁世凱雖有成績，但其為人相對跋扈了點，因此，招來很多人特別是滿清貴族的妒忌，一時間謠言四起，說袁世凱要反清叛逆雲雲。據說，當時袁世凱的頂頭上司、兵部尚書榮祿也聽信謠言而前去小站查看，他原本打算，若是發現袁世凱有謀反跡象，就立刻將之剪除。不料榮祿去了小站後，發現袁世凱訓練的這支新建陸軍還真是軍容整齊、器械鮮明、壁壘一新，當時就給榮祿留下了極為深刻的印象。榮祿做了一輩子的軍人，從來就沒有見過這麼現代化的新式部隊，愛才之心油然而生，回去後不但未對袁世凱痛下殺手，反將他引為心腹，大加重用。由此，袁世凱便投到了榮祿的門下。
袁世凱練兵是有一手，但也不是沒有隱患。小站練兵有袁世凱本人太多的痕跡，據說當時各軍營都供有他的長生祿位牌，營中軍官也日夜給士兵們灌輸“袁大人是我們的衣食父母，我們要為袁大人賣命”的思想。還有人說，每天上下操集合時，官長都要問士兵：“咱們吃誰的飯？”士兵們齊聲回答：“咱們吃袁宮保的飯！”官長又問：“咱們給誰出力？”士兵們又齊聲回答：“咱們替袁宮保出力！”如此一來，這支新建陸軍也就成了袁家軍，官兵們“隻知有袁宮保，不知有大清朝”。
眾所皆知的是，袁世凱靠出賣維新誌士而染紅了自己頭上的頂戴，在戊戌政變後，袁世凱得到了慈禧太後和榮祿的信任，恰好又時逢亂世，槍杆子裏出官銜，袁世凱靠著這支部隊，機會接踵而至。1899年，袁世凱被清廷派往山東鎮壓義和團，由此做穩了山東巡撫，成為封疆大吏，當時袁世凱不過40剛出頭。
庚子之役中，榮祿的武衛軍幾乎全軍覆沒，唯獨袁世凱的武衛右軍不僅完整保存下來，還乘機擴編到2萬人。袁世凱在庚子年彈壓山東義和團的手腕，不但保住一方平安，也被洋人們極口稱讚。《辛醜條約》簽訂後，李鴻章鞠躬盡瘁，死而後已，據說其臨死前還特地向朝廷舉薦袁世凱。由此，1901年11月，袁世凱繼李鴻章之後成為直隸總督兼北洋大臣，一躍成為中外矚目的實力派人物。
當上直隸總督後的袁世凱，依舊重點關注練兵事宜。1903年11月，經過一番努力，慈禧太後終於同意了袁世凱設立練兵處的建議。練兵處成立後，名義上慶親王奕劻是總理大臣，袁世凱為會辦大臣，但實權全部掌握在袁世凱和他的親信手中。在清廷的支持下，袁世凱最終練成了北洋陸軍六鎮，除第一鎮因是旗兵不能控製外，其餘五鎮都是袁世凱一手帶出的嫡係部隊。
為了檢驗練兵的成果，北洋軍於1905年10月舉行了中國曆史上第一次大規模的正式野戰演習，近代史稱“河間秋操”。當時，清廷對這次演習非常重視，其委派袁世凱和鐵良為閱操大臣，並邀請了各國駐華武官、中外記者和各省代表前往觀操。為搞好這次演習，袁世凱從北洋六鎮中抽調了兩萬多精兵強將，分成兩軍進行對壘，隨後又在河間一帶會合大操並舉行閱兵典禮。這次的會操引起了國外軍事界的極大關注，其在評估了這支新軍後給予了很高的評價。
河間秋操還不過癮，第二年10月在彰德府又舉行了一次更大規模的軍事演習。這次則是由北洋軍（第五鎮及第一混成協）與張之洞編練的湖北新軍第八鎮及河南第二十九混成協進行對壘演習，曆史上稱之為“彰德秋操”，仍由袁世凱和鐵良充當閱操大臣。
兩次演習都很成功，袁世凱編練的新軍確實不錯，無論是戰鬥力和精神麵貌都有了極大的提高。慈禧太後在高興之餘，又不免有些擔憂。的確，袁世凱是很能幹，他不但兵練得好，在直隸搞新政也很突出，比如開礦辦廠、修築鐵路、創辦巡警、整頓地方吏治及興辦新式學堂等方麵，都走在了各省的前列。但是，袁世凱又太能幹了，而且他是個漢人，他那龐大的北洋軍事政治集團，已經漸漸如脫韁之馬，清廷的韁繩似乎有點兒套不住他了。後來的事實，還真證明了這點。