铁路之父詹天佑留学的主要原因是为了 寻求先进知识与技术，以实现国家自强。在19世纪末，清政府面对列强的坚船利炮，意识到必须学习西方的先进知识和技术，以自强求富。因此，清政府决定选拔一批幼童前往西方留学，詹天佑便是其中之一。

詹天佑的留学之路始于1878年，当时他年仅12岁，凭借优异的成绩考入美国耶鲁大学谢菲尔德理工学院土木工程系，专攻铁路工程专业。在美国的学习期间，詹天佑不仅学到了前沿的铁路工程知识，还培养了自己的英语能力，为未来的工作和交流打下了坚实的基础。

1881年，詹天佑以优异的成绩毕业，面对外界的种种诱惑，他毅然决然地拒绝了，于次年回到祖国，投身于铁路建设事业中。他不仅参与了中国自主设计并建造的第一条铁路——京张铁路的设计与施工，还创设了“竖井开凿法”和“人”字形线路，这些成就震惊中外。

综上所述，詹天佑留学的主要目的是为了学习西方的先进知识和技术，以实现国家的自强和繁荣。他的留学经历不仅丰富了他的知识储备，也为他日后在中国铁路建设事业中发挥重要作用奠定了坚实的基础。