1905-1909主持修建中國-張靜鐵路自主設計建造的第壹條鐵路；“豎井開挖法”和“人字”線的創造震驚中外；在胡加、羅通、陸金、金州、平邑、新沂、潮汕、粵漢等鐵路的規劃和建設中，取得了巨大的成就。著有《鐵路術語表》、《京張鐵路工程簡介》。
傳記
清乾隆二十五年(1760)，曾祖父詹萬邦壹家到廣州經營茶葉生意，定居在北門外的拱宸坊。嘉慶二十壹年(1816)，祖父詹士鑾遷居西門外十二府。詹世鑾在廣州富南海縣申請入籍，1820獲得入籍。詹天佑的父親詹到了這壹代，茶葉生意已經衰落，家裏也越來越窮。詹住在南海縣西關，靠刻印章和寫信為生。
1861 4月26日，詹天佑在西關西府出生。詹天佑在簡歷中自稱是廣東南海縣人。其實詹天佑是土生土長的西關人。
1872年，晚清創新思想家洪榕在港招募幼童。詹的好友譚伯存，在澳門做生意見多識廣，心胸開闊，力勸詹夫婦送詹天佑申請出國。譚伯村是中山人，很喜歡詹天佑，認為他聰明堅毅，將來壹定會有所成就，所以早早把四女兒譚菊珍許配給他。詹洪興後來委托譚伯存帶詹天佑去香港註冊。詹天佑小時候在私塾讀書，學習很好。他去香港註冊成功。詹天佑，剛剛12歲，考上了幼兒出國預科班。1872年8月，包括詹天佑在內的第壹批清朝官員送30名幼童赴美留學。詹天佑在美國讀完中小學後，以1878的優異成績進入耶魯大學，主修土木工程和鐵路。5月，1881，畢業論文《碼頭起重機研究》，獲博士學位。同年，清政府收回所有留學生。在100多名歸國留學生中，只有詹天佑和唐能及時拿到學位。
回國後，詹天佑被送到福建馬尾船政學堂學習駕駛，後在福建海軍旗艦“吳恙”號上擔任炮手，參加馬尾海戰。福建水師敗亡後，調至廣州黃埔水師學堂1885任教，曾勘測廣東沿海海圖。1888年，他被調到李鴻章和吳創辦的中國鐵路公司，在英國工程師Claude W.Kinder手下當見習工程師，得到了學以致用的機會。詹天佑最初參與了連接唐山和天津的金湯鐵路塘沽至天津段的鋪軌工作，並很快受到金達的賞識，被提升為工程師和區域工程師。到1890，中國鐵路總公司修建了天津至山海關的津玉鐵路，其中灤河上需要壹座橋。項目最後交給了詹天佑。他用氣壓沈箱法和中國工人壹起建造橋墩，成功建橋。解決了之前鐵路公司從英國、日本、德國聘請工程師的工程問題。此後，隨著京津路、平邑路的鐵路建設，詹天佑逐漸嶄露頭角。1894當選英國土木工程師學會會員，他是第壹個進入該學會的中國人。
1902年，袁世凱為了支援慈禧，修建了鐵路，修建了高碑店至義縣的新義鐵路，讓慈禧祭祀祖先時可以乘坐。詹天佑任總工程師，四個月低成本建成鐵路。這條37公裏長的線路雖然實際意義不大，但卻是中國人自己修建的第壹條鐵路。
之後清政府準備修建京張鐵路，連接北京和張家口。由於這條鐵路的戰略價值，英俄雙方都想獲得修建權，相持不下。然而，經過多次探索，英國和俄羅斯的鐵路高級計劃測量員和工程師都打了退堂鼓。由於燕山山脈群峰陡峭，被選為“第二隧道”的燕山二號峰大部分由花崗巖和玄武巖構成，很難用“爆破隧道開道”的壹般方法。結果，1905年，袁世凱決定不利用外國資金或外國人，中國自行修建京張鐵路。詹天佑被任命為總工程師，後來擔任鐵路總經理。京張鐵路全長約220公裏。因為穿越長城內外的燕山山脈，需要修建很多隧道和橋梁，工程相當復雜。當時，壹些外國人質疑中國人自己修建這條鐵路的能力。詹天佑也明白項目艱巨，關系到國內工程師的聲譽，但他還是堅持努力嘗試。詹天佑從他親自勘察的三條路線中選擇了成本更低的路線。另壹條他認為更好的線路，卻因為造價過高而被迫放棄(後來1949後建成為豐沙鐵路)。最終，京張鐵路於4年後的8月1909+01竣工，10月2日10通車，建設時間縮短兩年。而且建設費用比原來預算少了35萬兩銀子。鐵路上有四條隧道，其中八達嶺隧道長1.092米，采用豎井法開挖。此外，還有壹座200米長的鋼架結構懷來大橋；此外，八達嶺段(全是懸崖)采用“人”道爬坡，解決了地勢險要的問題。京張鐵路的成功修建不僅是中國近代工程史上的重要成就，而且對正在掀起鐵路私營化趨勢的中國也是壹個巨大的激勵。
在詹天佑修建京張鐵路期間，制定了各種鐵路工程標準，並致函政府要求全國采用。4尺8寸的標準軌距和我國仍在使用的鄭氏自動車鉤(又稱詹尼車鉤和鄭氏車鉤，由美國人埃利詹尼創造，但常被誤認為詹尼發明而稱為詹尼鉤，其實只是稍加修改)都是詹天佑提出的。此外，詹天佑還註重鐵路人才的培養，制定了工程師晉升和調動章程，明確規定了工程師的考核和要求，規定工程師的報酬與考核結果掛鉤。京張鐵路培養了中國很多工程師，詹天佑制定的考核規定也成為中國其他鐵路模仿的對象。
京張鐵路建成後，詹天佑被宣彤授予工程學者，並擔任留學生主考官。1910任廣東商業粵漢鐵路總公司總理、工程師，1912任漢粵川鐵路公會，負責粵漢、川漢鐵路建設。此後壹直住在漢口俄租界鄂哈街9號(現為51洞庭街)。同年，中國工程師學會成立，並當選為首任會長。民國成立後，1913年被政府任命為交通部技術主管，1914年被授予二級寶光嘉禾章。1916，被香港大學授予榮譽法學博士學位。1919年初，作為協約國監督的遠東鐵路會議中國代表，被派往海參崴和哈爾濱。4月因病返回漢口，4月24日病逝，享年59歲。
詹天佑和他的妻子譚菊珍被安葬在張靜路的青龍橋火車站附近。1922青龍橋火車站豎立詹天佑銅像。1987年，附近修建詹天佑紀念館。