在牧业方面：张謇在创办通海垦区时，即认识到发展牧业对纺织之重要，故名其公司为通海垦牧公司。就任农商部总长后，即提出《奖励农牧产案》。他认为“外国毛织物之充斥于吾市场者，数十年矣。民国改制，冠服皆用呢，而毛织之需用尤广。吾国织呢厂，稍稍兴作，旋即颠仆，即幸存者，亦支离困顿，不能发展，其最大原因，则在羊毛缺乏，或其种类粗劣，是又当奖励牧羊之法，凡牧场能改良美利奴羊300头以上者，奖100元……”此案提出后，上面搁置不批。1914年又提出《咨复财部请仍酌拨筹办棉糖林牧等场经费文》重申：“牧场一项，实因毛线物品，为近今制服所必需，若所产原料不多，何期工织之发达，而杜漏卮之外溢？查美利奴羊产毛量佳，毛量亦富，我国西北一带，于牧羊又极适宜……且牧羊事业，繁殖甚易，当年即可剪取羊毛，是需费无多，而收效最速，现在各省企图牧羊者，又不乏其人，即如四川，浙江等省，曾函电交驰，购索畜种，若非及时扩充，必无以应各有之求。而各省之企图牧羊者，亦以无种畜而进引辄止……”虽殷切之情，跃然纸上，区区费用还是没有得到解决。勉强设置了两处牧场，一处是就该部原有的张家口垦牧场，改称第一种畜试验场，饲养美利奴羊100只，蒙古羊200只，另一处是北京门头沟的荒废山场，组建第二畜种试验场。还在安徽凤阳，盱眙两县间，建起第三畜种试验场，派员前往澳大利亚购得美利奴良种羊，分配各场试验、繁殖。
在渔业方面：张謇生长在江口海滨，熟知内河与近海渔业的情况。18世纪末叶，外国轮船渔船闯入我国领海者日多，其水产品也随之输入，使他感到一国之渔业与航政，不容忽视。就任农商总长后，1914年4月，制定《公海渔业奖励条例》、《渔轮护洋缉盗奖励条例》，次年又制定有关施行的细则，以及《公海渔轮检查规则》，凡经检查合格之渔轮，按照吨位，定期发给奖励金；对缉私渔轮，配备一定武器弹药。上述条例颁布后，相继有江浙、奉天、民富、北洋、淑兴、浙海、鲁海等渔业公司正式成立。拥有渔轮、风帆船等，并先后组织起直隶商渔联合会、山东商渔联合会、广东渔团等，护海缉盗，我国渔政始开其端。
1914年3月，张謇通令沿海各省，筹设水产讲习所，并由农商部选派专人，巡回讲课。当时以浙江省发动较早，其他如直隶、江苏和营口，都开设水产学校。同时，动员沿海各地小学，招收渔民子弟；还筹划设立渔会和海图局，拟定渔业法。
另外，1914年9月，张謇还颁布了《狩猎法》，对捕猎的器械，须经当地有关官署核准，始可使用，以保护珍禽异兽。
综上所述之种种，无论成与未成，均可见张謇当年之雄心壮志。其实，他对统治当局的内幕，早已洞悉。是可谓明知其不可为而为之。远在1904年他就担任过农商大臣的头等顾问官，1910年写了《奖励植棉暨纺织业谈》一稿，据他事后在此稿后记中说：“（宣统）三年六月人都，举以陈于清农工商部，略供全部三数人酒半茶余之谈助而已，曹李奄奄，都无生气，宁有实行之可望？今其庶几乎，比亦以表与册寄示农林工商二部长，区区之意，但遇负是饯行之责者即言之。以贡我一日之知，而尽我匹夫之责。”张謇以为轮到自己出任农商总长，会得到为自己拥戴的大总统和内阁的支持。谁知当上总统的袁世凯，热衷于皇帝梦不惜于卖国求荣，而没有拿钱去发展国民经济。张謇一再受挫，只得申请解职，他说：“就职时之设计已穷，日在官署画诺纸尾，所从事者簿书期会之无聊，府吏胥徒所可了”“于国民实业前途，茫无方向”。实际上，他是警惕自己不要跟着“洪宪皇帝”一道垮台，就在1915年秋天，挂冠南归。
兴办学校普及科学
张謇曾长期出入书院，应考科举，个中利弊，自有切身体会，尔后西风东渐，出访日美，见闻益广，感受亦多，加以国事日蹙，渐萌变革之念。早年他在兴蚕桑受挫之余，专心研读徐光启《农政全书》尚觉不足，乃驰书其驻英之挚友顾延卿，提到“泰西农政水书，讲求至核，西人图绘其制实精，倘获其书必有出文定（徐光启）所得之外者”。请他代为搜集，并表示学西方应从农业着眼，才能不离根本。
张謇甲午夺魁之后，适逢中日海战之败，他深受刺激。1896年便列名加入上海强学会。在他所作《变法平议》中，明确地主张废科举、设学校，认为“求国之强，当先教育”。后来他兴办实业，开纱厂时，又进而认识到“有实业而无教育，则业不昌。”还说“因念纱厂，工商之事也，不兼农事，本末不备”。继又发展到“欲求学问而不求普及国民教育则无与”。看来张謇的思想在客观影响与本人实践中，逐步由变法而教育，由教育而普及科学，但根本立脚点还是农业。
张謇之治事治学，高瞻远瞩，且又务实。1902年为两江总督刘坤一制定初高等两级小学和中学课程之后，即与上海农务会的罗振玉、王国维等商议制定《私立师范学校章程》，并择定南通千佛寺为校址，1903年正式开学，这是我国第一所师范学校。接着他又创建了五属中学（即南通中学）以及农业、医学和纺织三所专门学校，后来合并为南通大学，分设农科、医科、纺织科，为我国私人创办高等农业院校之始，与教会势力在中国创办的金陵大学、岭南大学相伯仲。
张謇办了学校以后，却又产生了一种想法：“窃恫夫学之不可以无征也。商羊萍实，圣人知之；后世经师大儒，义析毫毛，而或不能辨黍稷。”。1914年又有建国立博物苑之议，他不无感慨地表示：“缕缕此心，贯于一草一树之微，而悠悠者世，不能无虑于数十百年之后，辑是品目，播诸中外，明是辛苦，一世所积，薪得仁人君子，矜惜而珍存之。”
1915年他为实践普及科学的设想，在南通农校举办了一次以棉作为主的农业展览会。对棉花播种适期、栽培密度、土壤及肥料成分、摘心整枝等等，以及不同作法对劳力资本的投入比较其经济效果，除陈列出棉花品种、病虫害识别和防治技术外，尚有中外原棉所纺出之棉纱对比，以及小麦（谷类）、牧草、花卉、果品、蔬菜等等。另外还设有农具馆，陈列各种农具并一一进行解说，观众十分踊跃。
1915年张謇根据他的事业与形势发展的要求，还在南通建立了军山气象台。他在《军山气象台报告书的序言》中指出：“为看阴晴燥湿风雷雨雪预测之验……测候之用至广，欧美各国，皆国家之主……岂私人财力所能充……惟是我国政变叠起，人事之救不遑，而奚暇于天？下走不自量……比者承乏农商，曾令各省设观测公所矣，卒以费绌，甫张而旋弛，然则兹台其千百具之嚆知欤？抑硕果欤？未可知也。”
张謇对教育事业也有全面考虑和安排，他除上述南通大学外，还曾创建女子师范、商业中学、盲哑学校、女红传习所、保姆传习所（幼儿师范）、银行传习所，政治讲习所，镀镍讲习所、国文专修科、伶工学社（戏剧学校）以及图书馆、印书局等等。为办这些教育文化事业的钱每年不下26—27万元。
提倡科学筹组农（学）会
1895年张謇加入强学会，同年，他撰写了《农会议》，具体建议有五：农会办处宜分，议处宜合，合处惟上海宜。宜有总会，宜有会督，宜有学堂一区。宜延欧西化学师一人，东洋农师一人，蚕师一人，翻译一人。宜有田四五十亩，其费由各府厅州县农会分集。
（农会）宜就各府厅州县举愿为此事、能为此事者一人为会长；又各举愿为此事、能为此事者二三人为会员（相当于副职）。
凡定章程、筹出入（经费）刻书报，皆会督（总会长）之事，会督、会长、会员有无公费（工资待遇）各处自议。
督抚（总督、巡抚）或地方官，有保护农会之特权。此权止在有益农会与有妨农会之事用之。
会员之事有三：辨土质、考物产、筹赀本（经费）。
张謇这个建议，较之当时谭嗣同执笔起草的上海《农学会会友办事章程》有较大差距，主要的是张謇主张农（学）会靠官，而谭嗣同（或可代表康、梁维新人士）则大声疾呼：“大哉学会乎，新谓无变法之名，而有变法之实者，此也！”
1897年张謇还给光绪皇帝上了一份《请兴农会奏》重点阐明：“凡有国家者，立国之本不在兵也……在乎工与农，而农为尤要……考之泰西各国，近百年来讲求农学，务臻便利”，接着引用西方报刊资料统计，加以说明。随后表示：“臣查英国从前设立务农会，其君主特须诏旨，许以自由权……美国农会，大旨与此相同，收效尤盛。”然后笔锋一转，“中国有志学农者，颇不乏人，近日上海设立农学会，专译东西洋农报农书，未始非农政大兴之兆。臣拟请皇上各省专派一人，主持其事”。这份奏折很长，讲了许多引用西方农法，以兴中土农业的道理。末尾提出：“如有山泽闲地，江海荒滩，一律拨归农会，或试办新法……或仍用旧法……或集公司，或借官款……”看来张謇当时构想中的农会或农学会，近乎现在农业开发的经济实体，是他心目中一种民办官助，既是农业生产，又搞科研、推广的组织。
1898年清政府见诸行动的，有光绪下诏“兼采中西各法”振兴农学，建立京师大学堂农科，以及首批派遣留学生赴欧美、日本学农。此外，戊戌之后，几乎所有的各种学会，全都被查禁。唯农学会允许继续存在，所刊《农学报》亦继续出版。到1910年，在张謇的倡导下，又重组了全国农务总会。
1911年他在该会主办之《农务联合会杂志序》中指出：“宣统二年，江宁劝业会之设，各行省之以农产会者、殆数十百种，由是士大夫合谋设研究会。会竟，惧其自此而终不通，由是复谋设联合会”。至于办这份杂志的宗旨：“传田父野老终身辛苦不能自达之阅历，为农科学子口耳相授短于实习之导师”。
1917年1月由我国最早从欧、美、日本留学回国的农学家王舜臣、陈嵘、过探先发起组织的中华农学会，在上海教育会会堂召开成立大会（当时张謇为上海教育会会长），公推张謇为名誉会长。该会缘起有云：”创举斯会，冀收教学相长之效，借尽鼓吹提倡之职。学理昌明，影响很大，是合或足开农业改进之先声，亦意料中事，宁止侈谈学理而已”。这个提法，又较张謇当年之设想，有所简缩。而且明确提出是农学会，不是农会、农务会、务农会等等。
1898年6月开始的戊戌变法，光绪帝所颁发之变法令中，曾经提到“倡设农会，属于经济方面，而未归于政治、文教”。9月维新为慈禧扼杀于襁褓之中，学会被禁。10月曾发布一条“上谕”：“前禁报馆学会，原以处士横议，其风断不可开，至于农商人等，联络群情，考求物产，本系在所不禁”。这个“农学会”的性质，与张謇之见相若。到中华农学会时，则显然不是“农商人等”“考求物产”的组织，而是国内的农科专业工作者，包括国外回来的农科留学生的群众性学术团体了。这种情况，张謇既是知晓也是赞同的。1923年中华农学会在苏州召开第六届年会，他已七旬高龄，曾莅会并致祝词云：“走（我）于畴昔，曾箸林议，在官之今，与农同纪。莅会揭旨，适符前臆。诸子努力，此实伟业。”
当时，中华农学会的会员分4种：名誉会员、赞助会员、永久会员和会员。张謇的独子张孝若为仅有的3名名誉会员之一，其余2人为马君武与戴季陶。
张謇作为历史人物，在1937年中华书局刊行的《中国百名人传》，首为黄帝，末乃张謇。在中国近代农业史上，则应属开拓启蒙之第一人。1929年胡适曾为张孝若给他父亲编辑的《南通张季直先生传记》序言中说：“张季直先生在近代中国史上是一个很伟大的失败的英雄……他独立开辟了无数新路，做了30年的开路先锋，养活了几百万人，造福于一方，而影响及于全国。终于因为他开辟的路子太多，担负的事业过于伟大，他不能不抱着许多未完成的志愿而死。”他儿子张孝若对胡适的评价也深有同感：“你说我父为失败的英雄，这话确当得很，就是我父本人也承认的。因为他生平志事没有实现的，何止百分之八九十，只遗留了许多实地测验的具体计划。数十年来，他想办地方普及教育和民兵制度，没有成功；他想办通海一带大电力厂、大纺织印染厂，没有成功；他想垦辟沿海几百万亩的荒田，没有成功；他想疏治淮、运、江、湖、松、辽诸水道，没有成功；他想实现棉铁政策，改革盐法，和划一度量衡，没有成功……没有成功，不是失败吗？”
1913年他所撰《实业政见宣言书》曾表示：“謇此次出就部任，大惧无以应现世之所需，餍国人之属望。夙袒惴惴，不能自已。盖际此时艰，不敢不出，勉尽国民一分子义务，然外观时事，内忖精力，此义务能解尽到几分，能收几分之效，以报我国人期望之万一，则毫无把握。”但他还是实事求是地提出了自己的观点：“实业之命脉，无不系于政治。”具体有四：一当乞灵于法律；二当求助于金融；三当注意税则；四当致力于奖励。“凡大企业，资金巨而得人难，实皆含有危险性质，若航海远洋渔业等则尤甚。故各国皆有奖励补助之法，盖诱掖之，使之发展，即所以为国家扩生计，增国力也。”“凡此四事，皆农工商行政范围中应行之事，而以謇艰难困苦中经济所得，尤视为一日不可缓，故今日所可以告我国人考抵此。”这些话语重心长，切中时弊。可见他头脑清楚，知其不可为而为之，为后人做个榜样，是求有所为也。至少在我国近代农业史料中，弥足珍贵。
同年，张謇还发表了《宣布就部任时之政策》，苦心孤诣，擘划周详，其中不但提到了“学校学会之研究学管理”。还对其一贯倡导之棉铁主义，加以抒发。更令人瞩目的是，“至于铁矿，需本尤重，非用开放主义，无可措手。但使条约正当，权限分明，计所获益，良非浅鲜”。此文结尾数语，尤其使人感动，“謇年逾六十，精神才力，渐不如前，惟此不自暇逸之心，数十年如一日，斯则愿与邦人君子共相策勉者尔”。
张謇辞官还乡，既未息隐山林，更未消极因循，而继续奔走呼号，为民请命。当时他所办的实业，已有相当的规模，可是全力投资在社会事业上。仅以保坍而言，据1917年张謇向政府的报告：“自光绪末以来，通城近江处已坍失农田二十余万亩，屡请于官，充耳不闻”，他只得自己出面，“既请荷兰工程师测量勘估，又向上海有关银行商借贷款。当时用以江岸保坍的经费，逾百万两（白银）。”1926年5月，他不顾年迈力衰，还亲自视察南通的保坍工程。
