光緒二十二年考取總理各國事務衙門章京。父喪丁憂三年。二十六年服滿，仍任職總理衙門，專司軍務電報。次年考取出使德國隨員，隨慶親王赴德談判。又次年，保送熱河理刑司兼都統衙門辦事司員，工作謹慎，深受雅頌。並委為熱河練軍營務處會辦、陸軍中學堂總辦。後保薦入京為員外郎，授代法部舉敘司主事。
由於從事涉外工作，又出過洋，直接接觸洋務和新政，對外部世界有所了解，這對他後來思想趨向開明與重視科技，有很大影響。
方克猷為官清正，愛恤百姓，憂國思振，贊成康有為、梁啟超的變法維新，“時革命之說風起，君亦變姓加入會黨，密謀光復，凡黨人被捕，有可設法者皆力營救，其意以復漢乃氣運之所必然。……”(見喻長霖《鳳池先生傳》)。對朝廷詔改官制、訂新律，均有所陳說。他還認為“復漢乃氣運之所必然”，曾“變姓加入會黨，密謀光復，凡黨人被捕，有可設法者，皆力為營救”，是個能融合當時世界潮流，具有維新精神和新思想的近代知識分子。 當同盟會會員、江浙會黨聯絡首領之壹、北京《白話報》主編杭辛齋因直言無忌，觸怒清廷，系於刑部獄中，克猷從中為其減刑，使其解回浙江後，又經王國維等為之申訴獲釋。