勋借此机会对烟台进行了全面考察，了解到此地靠山面海，气候湿润，土质肥美，确是种植葡萄的好地方。考察完毕后他立即决定投资300万两白银，开辟3000亩葡萄园，并从德、法、意等国引进120多个优质葡萄品种和120万株葡萄苗，红红火火建造了中国第一个、也是亚洲最大和世界第三大的葡萄酒工业园基地，成立了以其姓氏“张”开头，以“裕”取意祖国昌隆兴裕的“张裕葡萄酿酒公司”。为了达到一流生产的目的，张振勋特地聘请了美国工程师卫林士、日本工程师小松等参与兴建厂房，进口最先进的酿酒设备。他还高薪聘请奥地利驻烟台领事哇务男爵、意大利酒师巴迪士多奇担任公司的酿酒工程师，完全按西方办法酿制葡萄酒。张弼士对哇务进行了认真的观察和考验，相信哇务不但酿酒技术精湛，而且为人忠诚老实，于是把酿酒重任托付给他。后来，又请侄孙张世知任总工程师，请精通英语的宗侄张成卿担任公司董事长，组建了张裕葡萄酿酒公司的班子。
张振勋派侄子张子章（中国第一代葡萄酒酿酒师）到欧洲购买品种优良的葡萄苗。在运输途中，葡萄苗被暴晒枯萎，损失了十几万元。张振勋虽很痛心，却鼓励侄儿：“胜败乃兵家常事。你再到欧洲去买120万株葡萄苗回来！”
哇务发现烟台的葡萄质量虽然好，但品种不多，出酒率也不高，便建议张振勋从西方引进“雷司令”、“大宛香”等优良品种，还对原有品种进行改良。
张振勋是个精明的商人，他深知只有金钱资本还不够，要使“张裕”能够发展，很重要的是必须打通官场关系。于是，他开始了积极的公关活动：跟红极一时的盛宣怀和李鸿章来往密切；献银30万两以贺慈禧太后大寿。功夫不负有心人。1895年，李鸿章亲自批示，张裕葡萄酒享有免税3年、专利15年的特殊待遇。
此前，张振勋已经让张成卿和亲戚朱寿山等到法国等地学习酿造葡萄酒，当厂房建造好后，马上从法国进口酿酒机械设备。哇务男爵严格按法国方式酿制葡萄酒，效果颇佳。张振勋对烟台葡萄“玫瑰香”情有独钟，他让哇务男爵以此为原料，酿出了有名的“玫瑰香”红葡萄酒，再以白葡萄为原料，加上一些中药材酿成了味美思、白兰地葡萄酒。
经过10多年的艰苦经营，张裕酿酒公司终于成为中国最早采用现代化科学技术酿造葡萄酒的大企业，其生产的张裕酒色泽金黄透明，酒质甘醇幽香，被称为与茅台同名的中国八大名酒之一。
1912年8月21日，孙中山莅临烟台，参观张裕酿酒公司，为了对张振勋资助革命的感谢，也为了对他“实业兴邦”理想的赞扬，孙中山特地题赠“品重醴泉”四字给张裕酿酒公司，表示对张振勋品格为人的赞赏。南京临时政府外交部次长魏宸组也给予张裕酿酒公司很高评价，他说：“本埠张裕公司，设一大造酒厂，制造葡萄酒，其工业不亚法国之大厂……张君以一人之力，而能成此大业，可谓中国制造业之进步。”
后来，康有为也到烟台，参观了张裕酿酒公司，并下榻烟台张裕别墅。他在畅饮张裕葡萄酒后，写下一首诗相赠：“浅饮张裕葡萄酒，移植丰台芍药花。更复法华写新句，欣于所遇即为家。”