且说北洋水师，因未设船厂，故迟于南方使用兵船。及至1871年（清同治十年），李鸿章任直隶总督时，方谘商两江总督曾国藩道：“北洋之口，洋面辽阔，向未设巡洋水师。而天津为京师门户，各国商船往来辐辏，英、法、俄、美皆常有兵船驻泊，我亦必须有轮船可供调遣，稍壮声势。”商调沪局所造“操江”轮赴津，为北洋巡海望疆。
曾国藩乃李鸿章师长之辈，二人情意不菲，岂有不充之理？于是，“操江”轮驶入北洋，竟日巡游海上，时为北洋唯一兵轮也。李鸿章颇为得此兵轮而心喜，每每亲临海岸，手捋髭须，笑眯眯观赏“操江”出入巡游。愈看愈觉得兵船之好，有心再添新船，乃谓身边官员道：“此船虽好，然形只影单，甚是孤怜，倒叫外人嗤笑。便是山雀水鸟，亦是成群结队，飞来飞往，何况兵轮乎？日后但有我轮入津，须往查看，凡合目者，则报我调留于津。”身边官员唯唯称诺。
翌年春，马尾船厂所造“安澜”、“万年青”两艘兵船运解赈米抵达天津，李鸿章闻讯，催着天津海关道员、天津机械局道员前往查视。两道员得令急忙赶往海口，却见这两艘兵船或船身过大，或吃水较深，均于津郡口不相适宜，方才作罢。过得数月，又有马尾所造填海轮抵达天津，李鸿章再次派遣道员前往视察。道员见此轮船身坚固，炮位精准，实系兵船样式，且轮船吃水尺寸，出入天津口亦为便利，遂回报于李鸿章。李鸿章闻情大喜，忙奏准调拨北洋留用。自此，北洋拥有“操江”、“镇海”两舰方才成对。
1875年（清光绪元年），清廷迫于国外海军日强之势，决计发展大清海军。李鸿章趁此良机于英国订购炮舰4艘，曰“龙骧”、“虎威”、“飞霆”、“策电”。两年后，4艘舰船先后来华，北洋海防力量大增。1879年（清光绪五年），南洋向英国订购之“镇南”、“镇北”、“镇东”、“镇西”4艘炮舰来华，李鸿章闻知，即令4艘舰船抵达天津验查。但见4艘炮舰不仅外观崭新，而其其性能皆超过“龙骧”、“虎威”、“飞霆”、“策电”4艘兵船，李鸿章遂将“镇南”、“镇北”、“镇东”、“镇西”4艘炮舰调拨南洋听候差遣。至此，北洋沾了李鸿章的光，兵舰从无到有，自少至多，数年间一跃而成为诸水师中兵舰、炮舰最强者。
自打丁汝昌率领林泰曾、邓世昌等人前往英国接回“扬威”、“超勇”二舰，停泊天津大沽口，当地百姓无不称奇、称赞。这两艘炮舰与原先诸舰相比，犹如羊群里闯进两只猛虎，很是显眼，引来众多参观者。加之“振中”、“振边”两艘兵舰抵达大沽口，眼见得大小舰船业已十数艘，北洋水师像个样儿了，水师高层和朝政大臣却为一事犯愁。为的哪桩？便是为水师驻泊一事。天津乃京畿之门户，清廷自是希冀津门安宁，北洋太平。水师之首要防务即是辖控北洋，守卫津门。而北洋之门户，又在胶东、辽东半岛之间。胶东、辽东半岛隔海相望，遥不过100海里，只似一双巨擘，环抱渤海，实乃北洋扼要之地。水师但守胶东、辽东海门，既守住渤海，守住津门，又守住京都。如此，北洋水师泊驻胶东、辽东海口最为适宜，清廷遂定以胶东、辽东之威海卫、旅顺口为水师驻泊之地。之后，又以旅顺属于北方寒地，风急温低，而水师官兵多为南方人，不耐寒冷，便将威海卫定为北洋水师常泊之地，旅顺口为水师舰船维修养护之所。威海卫取“威震海疆”之意，名曰其实，领左、前、后三所，属于宁海州。明永乐元年，威海卫建城，城墙筑以砖石，高3丈，宽2丈，周长6里18步，四设东、南、西、北门。威海卫自此以海防重镇而闻名遐迩。此次清廷相中此地，欲驻防水师，实为明智之举。
且说北洋水师欲以威海卫为驻泊之地，督操丁汝昌派遣“扬威”快船副管带邓世昌、“镇中”炮舰管带林永升，前往威海卫视察北洋水师水陆情况。邓世昌、林永升二人实乃清末水师出色将才，一向以心细、胆大、技高而为人称道、为人所服。丁汝昌此番前往威海卫，但见此处港阔水深，群峰揽报，又有刘公岛作为天然屏障，实为难得良港，心下好不欢喜，遂将山高谷低、城郭水岸、航道流情等诸多事项一一测记，毫无粗疏，尤其将刘公岛向位地理、高矮方圆、距岸远近等诸多数据，描画甚为详细。邓世昌、林永升二人视察完毕后，返回天津大沽口，将所见所闻报告给丁汝昌。
丁汝昌听完邓世昌、林永升二人的汇报，又详细翻阅笔录，但见比早先所制的“威海卫水陆详情录”更为详尽，甚觉满意，当即拟就北洋水师移驻威海卫章法，并报请李鸿章批示。不久，李鸿章同意了丁汝昌的奏报，丁汝昌遂亲率舰船赶往威海。一路上，大大小小的舰船按顺序行驶，龙旗飘飘，浩浩荡荡，景观甚为宏大客观，直叫丁汝昌豪情陡长，壮志备增，誓言将要造就威武强大的北洋水师，固守华夏海疆。
话说北洋水师驻泊威海卫，当地百姓无不欢欣鼓舞，纷纷送来米粮菜食，以表示慰问之情。水师官兵遵守上命，一概不收取百姓的钱粮，只急得老百姓坐在海滩上哭啼。丁汝昌得知情况后，深为百姓的举动感动，无奈之下，只好下令起锚移舰，退至刘公岛近海停泊，方才安心。嗣又率领刘步蟾、林泰曾、邓世昌、林永升、叶祖珪、方伯谦等一班爱将要员，到刘公岛勘察地形地貌。勘察完毕后，众人回到舰上召开会议，丁汝昌叫众人各抒己见。
刘步蟾说道：“纵观大局，威海卫的确为海防要地，我之舰船泊驻于此，实乃明智之举。而就威海卫而言，刘公岛岂不若人之目，国之门户也。驻泊威海卫，当重于刘公岛。”
方伯谦接着说道：“此刘公岛之要，诸位有目共睹，方某不作多论，然此岛之美，盖为诸位小觑。吾可依岛之天然，采岛之自然，广建亭台楼榭，园林花圃，来日李鸿章总督大人莅临，亦好有个清闲优美之所。”
“罢，罢，罢。”丁汝昌直言道：“方伯谦所言，不无道理，但是不合时宜也！数十年、数百年后，此岛会许如世外桃源仙境般，然而眼下情形，我等且就水师军务事项，多加构想，莫离开了主题。”
叶祖珪道：“林永升参将所言设炮台于此岛，实乃必不可少之策。此外，我水师已有战舰十数艘，养护之事非同小可，因刘公岛为因地制宜设置维修之所，当在目前。”
丁汝昌颔首程序，又对邓世昌、林永升说道：“正卿（邓世昌）、钟卿（林永升）等到最后，定有不凡之见，该当表明矣。”
邓世昌、林永升相视一笑。邓世昌说道：“钟卿才思敏捷，必有惊人之识，还请一言。”
林永升说道：“正卿（邓世昌）一向思虑周密详细，无人能比，我便说得只言片语，也免不了你再补全，倒不如你一并说来，省我些口舌功夫。”
丁汝昌便道：“也好。邓管带且说说看，倘若有疏漏差异之处，林管带再予以补充便是。”
邓世昌闻听丁汝昌言语，略思片刻，方才说道：“以上诸位同仁所言，皆有其理。邓某浅思陋识，无甚紧要可言，只将些许琐碎小事略作一提。我北洋水师舰船既然驻泊威海卫，则必须有煤炭、水补给之所，舰船养护维修之地，鱼雷炮弹修理之地，云云诸项事物，以保证舰船无后顾之忧。此般军用场所，若能设置在刘公岛之上，实则为舰船便利，有可间离外人，以保安泰无误。”
邓世昌话音未落，林永升立即说道：“了得，了得！当真将我之所想、我之未想，包揽无余，省我一番口舌了。”
丁汝昌欢喜说道：“甚好，甚好！诸位所言，颇有益处，尤其是正卿（邓世昌）一番细论，看似琐碎小事，实则项项紧要。我将集中诸位之思路，拟文行章，上报请批，及早建我北洋水师之基地。”
不日，丁汝昌拟就诸章，乘坐舰船返回天津大沽，将威海卫情形，详报于李鸿章，并呈报拟设刘公岛军用设施等诸项图文，请以审批。三日后，批文下来，曰：“批建刘公岛屯煤所、工程局、机器局及鱼雷修理厂。”
且说北洋水师官兵在刘公岛外召来工匠一番苦干，数月功夫，即于岛之西南近海处，设筑了工程局、机器局和屯煤所，嗣又增建鱼雷修理厂，以备鱼雷艇队就近保养及修理鱼雷，由此免除了舰船的丁点儿毛病亦需远到旅顺港维修之累。
邓世昌对刘公岛的居民说道：“民欲安其业，国必安其境，国不泰，则民难安也！如今朝廷设我北洋水师，即为守卫海疆，安邦泰国，使我华夏子孙免受外夷欺辱，安居乐业矣
