从日本回来不久，张之洞另交给他一项任务，到湖北枪炮厂负责监制快炮。他努力把在日本所学，用在监制快炮的实践中。他在监制中，非但没像某些人那样，利用这特有资源的监督权耍威风，出难题，而是在严格把关的同时，尽自己所能，帮助解决生产中技术问题，深得厂方好评。
一八九九年十二月，张之洞第二次派黎元洪去外国考察，重点是考察马队和步队的教育、训练和军纪等方面的情况，计划用一年时间。但第二年春夏之交，北方爆发了义和团运动。当慈禧受清廷内的极.端.分.子影响，对十多个列强宣战时，张之洞跟随李鸿章等人参与东南互保。因为内外压力，张之洞觉得可信任的人手不够，就急电黎元洪回国。
一九零零年六月，黎元洪奉招回到武汉，他如实地向张之洞汇报了在日本考察学习的情况。
因为黎元洪二次赴日，考察的主要专业都是骑兵，成了骑兵方面的专攻，黎元洪这次被派到护军马队第一营任管带。
参加东南互保，是秘密进行的，张之洞是个十分谨慎的人。做一些机密之事，他是不敢交给别人的。黎元洪则是他可以绝对信任的人，不管事情有多大的风险，他都敢放心交给黎元洪去办。而黎元洪每一次，都没有辜负张之洞对他的信任。
黎元洪第三次赴日本考察是在一九零一年秋，清廷经历了庚子事变的打击，开始实行新政。数量不小的军队，经不住人数有限的八国联军的打击，清廷上下，在实行新政时，尤其热衷于“筹款练兵”。一贯致力于练新军的张之洞受到了推崇，黎元洪跟着张之洞也就有了更大的舞台。
正当黎元洪力协同张之洞练新军时，同年九月，张之洞得到了日本在仙台举行陆军操练的消息。他认为机会难得，就派出自己的得力干将黎元洪前往。陪同黎元洪前去观练的，还有张之洞最为疼爱，被寄以厚望长孙张厚琨。这是一次有一定规格的活动，黎元洪在活动中，被邀为陪览官。活动结束后，被主办方授予“双光耀日”纪念章一枚。
在观摩中，黎元洪眼见日本军队超凡的素质，和高水平的发挥，大开了眼界，也大受启发。这一次他有了一个新的感悟，要想使自己的国家强大起来，最终是要靠实力说话；平日里的抱怨和说激昂话是没有什么实际意义的。
其后，黎元洪在日本作了一番走马观花的参观和访问，使他更加长了见识。他看到了日本的国力和国情，认识到了日本不光是军事上强大，社会方方面面都走在了自己国家的前面，他把这里发生的很多事都和国内进行比对，觉得差距是多方面的。
三次对日本的考察，使黎元洪的眼界大开，对黎元洪的一生都产生重要影响。不仅学到了现代军事知识，也对近代的社会学说，如天赋人权、三权独立，民约论，进化论等学说，对民主共和的思想，也都有了一定的了解。
武昌首义后，有人回想起黎元洪对革命党人活动的默许和寛容，觉得不能单纯的归结到黎元洪的为人方面，认为他在很多方面，是赞同革命党的。只是，限于他的身份，他不能过度的表现而已。还有就是，他坚定的共和主张，也肯定不是头脑一热的结果。
一九零四年秋，清廷练兵处襄办大臣铁良到各省巡视练兵情况。
翌年春，铁良一行到湖北，汇报演习在武昌城外的巡司河、梅家山一带进行。演习部队分成甲、乙二方，甲攻而乙守。
作战号角响起，甲方开始进攻。
那一年是倒春寒，演习的那一天正碰上武昌少见风雪交加天。冒着风雪和刺骨的寒风，甲方在指挥官带领下，冲锋陷阵，迂回三十余里，一丝不苟，视演习如实战。乙方也不示弱，筑起掩体，固守阵地。甲乙双方在风雪中相持，难分胜负。
铁良观摩完后，感慨万分，言道：“余阅沿江、沿海各省军队，未有如湖北军之精锐娴熟，有礼耐劳者也……当此冰雪漫满天，寒风砭骨之际，而兵卒万余人，皆能恪守礼法，谨遵约束，无畏蒽，无哗嚣，此诚鄙人出都以来所未见，湖北军政，谓可天下第一。”
铁良回去奏报朝廷后，清廷将湖北练兵情况通令国，湖北新军名声大振。铁良在武昌时，曾私下问过张之洞，湖北谁主持练兵？因为他看张彪其人，是练不出这支新军的。张之洞实言相告铁良，湖北军有今天的成就，赖二十一协统黎元洪。
铁良常将此事常和人说起，黎元洪也名气大了起来。
前边提到过，一九零六年的彰德秋操。
彰德秋操是清光绪三十二年（1906年）十月二十二日，清军在彰德府（今河南省安阳市）举行的南北新军秋操大演习。
为检验新式陆军的编练成果，清政.府先后计划了三次大规模的秋操：一九零五年的河间秋操——参演人数最多；一九零六年的彰德秋操——参演将领阵容最为豪华。一九零八年的太湖秋操——是一次流产的秋操，秋操万事俱备，被光绪皇帝和慈禧太后双双驾崩而打断。
由于太湖秋操未能举行完，彰德秋操就成为晚清陆军的最后一次大规模军事演习。
史学家将河间秋操、彰德秋操和太湖秋操并称为晚清三大秋操。
河间秋操，又称河间会操，是北洋六镇新军于一九零五年十月二十三至二十六日在直隶河间府举行的第一次秋季大演习。
此次会操抽调陆军第三、第四镇镇及第一、第二、第五、第六镇各一部，组编为南、北两军。
南军由第二、四、五镇组成，王英楷充任总统官，编制如下:(1)第四镇,辖步队二协(十二营)、马队一标(三营)、炮队一标(三营)、工程队一营、辎重队一营；(2)第四混成协,辖步队二标(六营)、马队一营、炮队一营、工程队一营、辎重队一营；(3)第九混成协，辖步队二标(六营)、马队一营、炮队一营、辎重队一营。南军官佐、目兵、夫役，共计有22513名
北军由第一、三、六镇组成，段祺瑞充任总统官.其编制如下:(1)第三镇,辖步队二协(十二营)、马队一标(三营)、炮队一标(三营)、工程队一营、辎重队一营；(2)第一混成协，辖步队二标(六营)、马队一营、炮队一营；(3)第十一混成协，辖步队二标(六营)、马队一营、炮队一营、工程队一营、辎重队一营。北军官佐、目兵、夫役，共计22489名。
本次参演部队的总兵力，共计45002名。
河间秋操开启了新军秋季大会操的先例。被称为“今者，秋操之典为振古所罕闻，且为后此新军一大纪元”。
甚至一年后，袁世凯提及此次会操，还颇为得意地说，“风声所树，耸动环球”。
这次会操在中国军事史上具有标志性意义，被誉为“中国历史上第一次大规模的现代化的正式的野战演习”。
美国《华盛顿邮报》称：“此次军事演习给那些熟知五年前中国军队窘状的外国人带来了极其深刻的印象，他们一致认为，中国在提升一支40000人军队的战斗力方面完成了一个非凡的壮举。”
河间秋操人数虽然最多，但属于一次北洋内部的军事演习，而彰德秋操不同，不仅是一次开放性军事演习，而且军事“含金量”最高。
彰德秋操时，不仅当时西方各国驻华使馆纷纷派出武官到现场参观，演习指挥部门还特意邀请了国内外多家媒体记者参加。
彰德秋操，袁世凯和铁良为阅操大臣。参加演习的军队分为南军和北军。南军有湖北抽调一镇，河南抽调一混成协。北军由驻南苑和山东的北洋军各抽一部，組成一镇，又加一八旗兵組成的一个混成协。南军由张彪为总统制官，黎元洪为协统。北军由段祺瑞为总统制官。
张彪有自知之明，委托黎元洪为总指挥，自己退居幕后。
此次演习进行了三天。
第一天演练冲锋之法，南军在黎元洪指挥下，阵容严整，训练有素，进退自如，气势如虹。北洋军表现也很不错，但那支八旗军竟如八旗子弟，根本上不了抬面而大拉北军后腿。这样以来，南北就不在一个档次上了，南军先声夺人。
第二天，演练遭遇战法，黎元洪亲自带队，南军杀声振天，冲入北军，北军根本抵挡不住。
第三天演练攻守战法，黎元洪五分钟就写完了进攻命令，十分钟内，命令已下达到所有部队，这样又抢了先机。南军实行正面佯攻，主力迂回到侧翼。
黎元洪先挑软柿子捏，很快突破了八旗兵的阵地，北军阵形大乱，北洋军腹背受敌，南军大获胜。
彰德秋操结束后，袁世凯奏报朝廷：“至就四省军队分析横论，湖北一镇，经督臣张之洞苦心孤诣，经营多年，军容盛强，士气健锐，步伐技艺均已熟练精明娴，在东南各省中实首堪一指。”
这一次的彰德秋操，北洋军的表现其实也不俗，只是受那一混成协八旗兵拖累。前面说了，也就因为这次秋操中北洋军的表现，让铁良开始忌惮手握重兵的袁世凯。
一九零八年十一月，清廷决定在安徽太湖举行秋操。
太湖为安庆下辖六邑之一，位于皖山之西，与宿松交界。“太湖秋操”主要是检阅南洋各镇新军，包括湖北第八镇、江南第九镇、安徽第三十一混成协等。检阅大臣为陆军部尚书荫昌、两江总督端方，以及安徽巡抚朱家宝等。
南军名义上还是张彪统领，实际上是黎元洪出任总指挥。和上次不同的是，张彪和黎元洪的关系现在已经彻底改善，不但是秋操，平常日子，张彪也听黎元洪的。
此次会操的计划，是由日本顾问寺西中佐制订。
安徽太湖群山围绕，地形比彰德秋操要复杂得多。正赶上连绵的秋雨，山路崎岖，道路泥泞，行军路上，有的地方，泥水已没过膝盖。
黎元洪事先已经派人探过路，对路况已经心中有数，事先也和下属和士兵的打过招呼，上上下下都有了充足的思想准备。
南军士气旺盛，秩序井然。而北军则队伍涣散，狼狈不堪。操练三天，北军皆败。
前面说了，太湖秋操因光绪皇帝和慈禧太后双双驾崩而被打断，但这不妨碍操练中湖北新军和黎元洪的杰出表现，从而使黎元洪成了军界升起的一颗新星。