1891年10月1日，斯坦福大学正式办学。当时校方共招揽了555名学生。就在开学日当天，校长佐敦向首批学生致辞：“斯坦福没有任何传统，亦不受任何传统的阻碍。里面所有的路标都直指前方。”

斯坦福大学是由时任加州州长及参议员的铁路富豪利兰·斯坦福，及他的妻子简·莱思罗普·斯坦福于1891年成立的。大学以他们于十六岁生日前夕（1884年）因伤寒去世的儿子小利兰·斯坦福为名，以表纪念。利兰·斯坦福曾告诉他的妻子：“以后所有加利福尼亚的小孩都是我们的孩子。”

其后，斯坦福夫妇拜访了当时哈佛大学的校长查尔斯·艾略特，询问有关在加州建立一所大学的所需资金的事宜，而他们得到的答案是五百万美元（1884年的市值）。

最终，斯坦福夫妇正式于1885年11月给予大学的成立基金。

利兰·斯坦福画像，绘于1881年（现展于大学艺术馆）

除了校园，他们还附明了其他的规条：

实行一个教育系统，引导学生在毕业后能找到他们所要追求的理想，并使他们听到心中对于生命意义的呼唤；

禁止一切在校的宗派指令，但仍需给予精神上的教育，并需告之学生遵从全能仁爱的造物主所定下的规条是人类的责任；

教授合作及团体组织所能带来的好处；

给予两性公平及同等的资源与对待；

帕罗奥图维持一个农场的运作，以便向大学所有学系的学生提供基础的农业科学教育。”

斯坦福大学自成立以来。入读的女生人数愈趋上升，简·斯坦福很快就勒令校方控制其人数在每年最多500名。她担心随着女性人数的上升，斯坦福会变成“西边的瓦萨学院”。这么一来，学校就会显得失去了纪念他们儿子的原意。后来到了1933年，校方将这项措施修正为3:1的男对女比例（本科生）。这比例一直维持到1960年代，当时的本科生男女比开始缩窄至大约2:1；不过，除了人文学院之外的其他研究院的比例则仍非常悬殊。发展到2005年，斯坦福已经没有任何的性别比例规定，虽说各研究院的男性人数还是略多（比例为1.6:1左右）。

他们最后选定位于圣塔克拉拉县的帕罗奥图牧场，作为建立大学的根据地。当时的人们亦常将该校直接称为“农场”。

学校最早的建筑物（1887-1891年）是由建筑师弗雷德里克·劳·奥姆斯特德、弗朗西斯·沃克亚玛撒及利兰本人所设计。校园建设的基石可追索至1887年5月14日，这天本应为小利兰·斯坦福的19岁生日。早在校园设计刚出炉的1886年夏季，利兰就请了时任麻省理工学院校长的弗朗西斯·沃克亚玛撒及著名波士顿景观设计师弗雷德里克·劳·奥姆斯特德前来参谋。奥姆斯特德负责校园整体的建筑概念，他拒绝使用山地而建议多加利用实用平地。其后在秋季，波士顿的谢普利，鲁坦与柯立芝公司被聘用承办校园建筑工程。柯立芝采用了以半圆形拱门通道连接方形石制建筑为特点的亨利·霍布森理查森式风格，并应斯坦福夫妇的要求，加入了加州使命复兴式建筑。可是到了1889年，利兰切断了奥姆斯特德与柯立芝的合作，而余下的建筑工作则交给了第三者继续完成。这些由红砖及固态砂岩砌成的屋宇具有强烈的加州特色。

1903年美国总统西奥多·罗斯福到访斯坦福。他称赞道：“现在，我来到了这么棒的一所学府。我不知道你们是否看到它的美丽之处。你们的大学是经过如此优秀、忠于我们美国风格的建筑师精心设计，他设计的不是女性时尚，而是将古加利福尼亚式风格套用到了一所新大学的建筑身上。一所在外观上如此独特的大学，配上峡谷地理格局及秀丽的天空，再加上这些漂亮的建筑物，如果它最后没有成为一所最为适合市民、最为适合学术发展的地方的话，我会感到非常失望。”

1891年春季，斯坦福夫妇诚邀时任康奈尔大学校长的安德鲁·迪克森·怀特作为这所新成立大学的第一任校长，但却遭婉拒。安德鲁推荐当时的伯明顿印地安那大学校长、年逾四十的大卫·斯塔尔·佐敦担任此职位。佐敦的教学思维与斯坦福非宗派、男女平等的创校理念互相配合，而他最后也答应了出任斯坦福校长一职。他于1891年6月到达斯坦福并马上计划聘请导师，以便能顺利在10月正式办学。在如此短的时间限制下，他只有力邀自己在学术界里的熟人担任教职员，最终请来了15名来自印地安那大学及他的母校康奈尔大学的教授。这些原始教职员包括：数学家罗伯特·阿勒代斯、植物学家道格拉斯·坎贝尔霍顿、动物学家查尔斯·亨利·吉尔伯特、历史学家乔治·艾略特·霍华德、生理学及组织学家奥利弗·皮布尔斯·詹金斯、土木工程学家查尔斯·大卫·马克思、物理学家费尔南多·桑福德及化学家约翰·马克森·斯蒂尔曼。1891第一学年的大学职工总计是35位。在第二年（1892-93年），佐敦又成功招聘了心理学家弗兰克·安格尔、土木工程师利安德·M·霍斯金斯、古典语言学家沃尔特·米勒、另一名动物学家乔治·派斯及另一名历史学家阿尔利·B·苏。这两批教授大部分都一直在斯坦福任教直到退休。因此，他们都获称为大学的“宿卫”。

斯坦福大学的正式校训为“Die Luft der weht.”。这是由校长佐敦亲自于乌尔里希·冯·胡滕众多格言中所挑选出来的，意指“让自由之风吹”。不过在一次世界大战中，此校训因国内反德情绪高涨而引来争议及怀疑，而当时学校则称此德文格言并没有获得官方承认。

随着利兰·斯坦福于1893年逝世，大学的运作因财政问题而变得岌岌可危。政府对斯坦福房地产涉及一千五百万美元的诉讼及1893年经济恐慌，使校方面临严重的入不敷支问题。大多数的大学受托人建议暂时停止办学，直到找到解决的方法。可是，简·斯坦福坚持继续大学的运作。后来，随着有关诉讼于1895年的搁置，校方定下了大学纪念假期。斯坦福法律学院的一名学生乔治·E·克罗瑟斯，在1896年毕业后成为了简·斯坦福的重要顾问。[41]克罗瑟斯与他的哥哥汤玛斯（同样为斯坦福校友及律师）合作找出并更正了数个大学成立条款中的法律失误，并成功游说修订加州宪法豁免斯坦福教育机构的税项，这也使简·斯坦福可以合法地把她所持有的股票捐给大学。

不过，简·斯坦福在某些行为上被指偏心。她在1897年向受托委员会称：“所有人都有与生俱来的毛病斯坦福大学校训，故在这里所接受的后天生命教育非常重要。”她其后禁止学生在艺术课上进行裸体扫描，勒令不准任何车辆在校园内行驶，及因不想损害斯坦福的校园健康形象而不允许运用资金建立任何医院。在1899-1905年期间，她亦于绝大部分的教职员及自资学生均生活于贫困中的情况下，动用三百万美元建立斯坦福家人纪念馆。

利兰·斯坦福与其家人纪念铜像

可是总体而言，她对大学的发展贡献良多。面对财务亏空的可能，她在1893-1905年期间亲自负责大学的行政、财政以及发展的事务。在未来的几年里，她亦为了保持学校的正常运作变卖了自己的私人财产，并在1901年把市值三千多万的资产过让给大学（这几乎是她当时所有的家产），亦于1905年前夕逝世，同意将她合共七百万遗产中的四百万给予大学。这也代表着校方前后获得斯坦福夫妇合共四千万的捐助（这相当于现在十亿美元）。

二十世纪初，斯坦福因地震损毁而面临经济危机。不过，大学复修工程其后迅速进行，学校亦开始恢复元气。到了1931年，斯坦福与哈佛进行了全美第一个跨校电台辩论比赛。大学各个学术部门亦于1945年二次世界大战过后，迅速发展起来。

大地震后尚未完工的斯坦福图书馆已变成废墟

1906年旧金山大地震对斯坦福大学造成严重损毁。大学包括纪念教堂在内的大部分主要的内方建筑物，及大学主入口大闸均受到破坏。受破坏的主要是于1893-1905年利兰·斯坦福到简·斯坦福逝世期间所起的第二期建筑物。校方后重建并保留了部分大楼、大学艺术馆、旧化学大楼（自1986年起成为废弃建筑物，并在1989年洛马普列塔大地震再次受到破坏）及恩西纳会堂（后为本科生宿舍）。

1906-1919年期间，因大量的比赛受伤事故，高校美式足球赛事面临消失的危机。尽管一些大学已经完全退出跨校足球比赛活动，另一些大学（如斯坦福及加州大学）则转向发展英式橄榄球项目。1906-1914年间，两校亦一直将橄榄球作为它们主要的校园运动。可是校方很快发现，学生间的橄榄球活动渐渐融入了以前足球的玩法。后来，当固有的一些美式足球规则获修订后，全国高校足球运动的氛围又再一次恢复，而这亦一直被视作是其中一项具代表性的美式运动。

胡佛学院

赫伯特·胡佛与他的未来妻子卢·亨利·胡佛均为斯坦福首批学生之一。胡佛夫妻一生中均与大学有着紧密的联系。

斯坦福的胡佛研究所图书档案馆（正式注册名称：胡佛战争、革命及和平学院）便是由胡佛于1920年成立。他在1928年正式获选为总统之前，一直负责美国在欧洲的一战战后救援工作。他最主要的目标是收集当代历史的文档记录，其助手经常冒着生命危险到敌国（特别是纳粹及共产统治的地方）拯救及修复稀有文件。他们最大的成功包括取得罗莎·卢森堡的论文、戈培尔的日记，以及俄国秘密警察在巴黎的记录，相关的研究中心亦在胡佛的推动下成立。不过无可避免地，胡佛及大学校方在某些议题上曾发生冲突。1960年，格兰·坎贝尔上任学院主席。随着可观预算的上升，胡佛学院的收藏及相关研究项目也扶摇直上。虽说当时为学生动荡的时期，但学院却能一直发展（特别是中国及俄国的收集大增），并与斯坦福有着更紧密的联系。自上世纪八十年代起，胡佛学院一直是美国保守派的智库，并与图书馆及存档库有着不同的角色定位。至今，它已成为了斯坦福大学不可或缺的一部分。

斯坦福的生物科学部门于1946-1972年间，因研究焦点的转移而迅速发展，这主要受到冷战等一些非学术的外在历史因素影响。当时，斯坦福的科学实验发展经历了三个阶段。在上世纪五十年代初，有关部门仍采用独立及自我导向式的发展模式，并忽略跨学科及政府援助的重要性。就在接着的十年内，生物科学的发展开始集中在微观层面。而斯坦福的生物科学实验亦愈趋为应用及人类研究型。每个阶段的研究重点亦在很大程度上受到社会议题的导向，如冷战的发展、人造卫星的发射，以及公众对药物滥用的关注。

对于本地自给自足的概念促使了硅谷的发展。早在1890年代，大学的领袖就认定了斯坦福作为促使西边繁荣的角色，因而制定了学校的发展方向。与此同时，普遍的西部人意识到东边对于本地的剥削，故建立一个自给自足的本地工业得到了愈来愈多人的支持。他们使斯坦福与高科技公司联系起来，奠定了硅谷五十年的发展。这种独特的西部本土社会思潮亦促进了硅谷在二十世纪上半叶的持续发展。

在上世纪四十到五十年代间，斯坦福的督学局局长兼工程学院院长弗雷德里克·特曼，鼓励大学毕业生创立自己的企业。他的勉励随惠普及瓦里安联合公司的创立而发挥功效斯坦福大学校训，直到硅谷在斯坦福校园附近迅速成长。因此，弗雷德里克亦常获称为“硅谷之父”。他亦曾鼓励威廉·肖克利回到自己的家乡帕罗奥图发展，后来威廉创立了肖克利晶体管实验室。

1962-1970年间，为了能在七十年代建立斯坦福电子与正电子不对称环对撞加速机，剑桥电子加速器实验室（由哈佛及麻省理工学院共同拥有）、SLAC国家加速器实验室及美国原子能委员会作出商讨及合作。这亦是全美第一个电子及正电子对撞束储存环。巴黎（2001）曾经研究过这两个大学实验室的竞争与合作，并提议了相关的设施图、选址因素细节的图表，及六七到七零年间不同项目企划的参数。在该项目寻求资金这五年内，有数个储存罐在欧洲建成，但大幅度的项目重申最终促使了更佳设计的出现。该设计很快就获应用及建造，并为伯顿·里克特（1976年）和马丁·佩尔（1995）年这两位诺贝尔奖得主铺下了道路。1955至1985年期间，随着因有私立公司（主要为贝尔实验室）、肖克利半导体实验室、飞兆半导体公司及帕罗奥多研究中心支持才能出现的三个工业革新浪潮，斯坦福开始了其固态科技研究和开发。到了1969年，斯坦福国际研究中心开拓了四个（互联网雏形）的其中一个原始节点。

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