当时袁观澜之子袁履登和顾维钧同在英华书院读书，两人关系很好，课后常一起在衙门里玩。张衡山说，这两个孩子都非等闲之辈，但袁履登面相不正，恐将来难有善终，结果后来沦为汉奸。又说顾维钧将来一帆风顺，富贵双全。
张衡山膝下有一娇女，与顾维钧年龄相当，张便托人做媒。当时张家境况较顾家好得多，况且张衡山又是袁道尹的姨表兄，顾家岂有不乐意之理。其时顾维钧12岁，张衡山的女儿张润娥10岁，便由双方家长订了婚。
顾维钧在英华书院毕业后，顾溶曾打算让他学习商业，并已经向一家钱庄讲妥。张衡山知道后极力反对，他认定顾维钧必可造就，乃资助顾维钧进入上海圣约翰书院。这是一所贵族学校，学资昂贵，张衡山为了培养未来的女婿出人头地，真可谓是不惜工本。
顾维钧在圣约翰毕业后，张衡山又卖掉一部分祖产，供他赴美留学。1904年，顾维钧到达美国，先进入纽约州的库克学院读英语及预科课程，一年后考入哥伦比亚大学，主修政治学和国际外交学。课余，顾维钧参加“语言社”、“辩论会”等活动，主编《哥大旁观者》、《哥大人年鉴》，培养了敏捷的思维、风流的文采和雄辩的口才。同时积极参加各种社会活动，担任东部各州中国学生联合会主席，见识和眼界大为开阔。