1978年，十一届三中全会的召开拉开了改革开放的序幕，高等教育百废待兴，社会经济建设各个领域都亟需大量人才。特别是拔尖创新人才的选拔与培养，成为国内一流高校亟需解决的难题，得到了当时国家领导人的高度重视和关怀。
为响应党和国家的号召，西安交通大学和清华大学等国内11所顶尖高校经教育部同意后于1985年开办了少年班，在高考之外建立起一种新的人才选拔培养模式，开始了对超常人才选拔机制、成长规律、培养方法等的探索。
33年来，历经摸索起步、扎实推进和变革创新三个阶段的发展，经过无数交大人的艰苦探索、潜心实践和改革创新，西安交大少年班人才选拔已经形成了适合智力超常少年成长规律并具有西安交大特色的“两阶段、四模块”德智体多元测试与综合评价的拔尖人才选拔体系。
第一阶段：摸索起步阶段（1985-1987年）。1985年首次招生时，为了把“智力”超常的学生选拔出来，做到因材施教，由学校自主组织招生，学生不需要参加高考。当时只在陕西、山西、四川、河南、甘肃、宁夏六省区招生，从高一和少数初三学生中选拔智力超常且年龄小于16周岁的学生。
选拔考试由笔试和口试组成。笔试的科目为数学、物理和英语，考题比较灵活，能全面检验学生的基本能力；口试主要是进一步检查学生对所学知识理解和掌握的程度、独立思考和分析问题的能力、智力发展的潜力以及反应敏捷度和口头表达能力等，由副教授以上教师担任口试专家。
当年，在中学推荐的400名学习成绩优异和智力水平较高的学生中，学校选拔录取了30名学生进入西安交大首届工科少年班。学生进校后，安排有一年的大学预科学习。
1986-1987年，按照当时国家教委的规定，少年班招生模式改为统考，即在陕西、山西、四川、河南、甘肃、宁夏、湖北七省区招收参加高考并经大学面试的、年龄小于16周岁的学生。
这种模式旋即面临一个问题：符合年龄要求的考生人数很少，选拔选择面过小，录取人数是个位数，无法单独编班，不能更好地因材施教和优化培养。这批学生进校后各方面情况尚可，但相对来说，不如85级少年班那样突出。当时的录取原则是以高考成绩划定录取线。实践证明，以此来鉴别超常少年儿童有不妥之处。
首先，高考科目多，以高考分数为标准，不能有效地将“知识超前”与“智力超常”区分开。对经济欠发达、教育水平不高地区的超常少年儿童来说，他们无法接受高水平的教育，其知识水平可能不足以通过高考关，若只开高考一个口，客观上导致选拔模式背离了选拔目标，实际上是用“知识超前”限制了“智力超常”，将相当一部分智力超常的少年儿童排斥在少年班门外。其次，不能将智力与非智力因素结合起来考查。高考主要考查的是智力因素，无法对非智力因素进行考查。
同时，学校对85级少年班和由高考成绩优异生组成的教改班成绩进行了比较，发现少年班的平均成绩和优等（90分以上）的人数比例均高于教改班。这更加说了1985年少年班招生模式的科学性和合理性。
第二阶段：扎实推进阶段（1988-2003年）。1988-2003年实施了强调智力水平的单独招生模式。1988年,在总结1986-1987两年少年班招生实践经验的基础上，经国家教委批准，少年班招生模式恢复为学校自主组织招生。
首先是减少考试科目，突出与工程教育关系较大的数学、物理、语文、外语等基础课；其次是实行推荐与考试、笔试与面试相结合的办法，综合考查智力与非智力因素；三是学校自行命题组织考试，试题以高一教学大纲要求为范围，不强调超前学习，而提高试题的灵活性和综合性。
另外，在面试中增加了心理素质测试的内容，侧重心理健康的考查，采用多位老师逐一面试学生的方法。这一阶段，招生地域和生源中学有所扩大，招生人数则仍基本维持在30名左右。
第三阶段：变革创新阶段（2004年至今）。2004年至今，实施了强调智力水平和创新潜能的单独招生选拔模式。面对由于各省学籍制度改革、入学年龄严格限制和不允许跳级规定出台而导致的符合少年班年龄要求的优质生源越来越少等现实情况，西安交大进一步改革了少年班的招生办法。
一是招生对象调整为年龄小于15周岁的初中应届毕业生，招生范围由部分省的生源中学逐渐扩大为全国地市以上重点中学，再到全国所有中学，使每一名超常少年都有报考机会。
二是随着报名人数的增长，招生规模由30人左右逐步扩大到50人左右，再扩大到目前的130人左右。
三是对选拔体系进一步进行了优化和改革。（1）2007年，将面试形式由多位专家逐一面试学生改革为专家组面试学生组，采用小组比较型面试法。（2）2012年，开始将初试与复试分离，分两阶段进行选拔。（3）对初试笔试科目进行了调整：2010年将物理改为理综，2015年将语文改为文综，形成了目前数学、理综、文综、英语四门初试科目的形式。（4）2012年，复试增加体能测试模块。（5）2015年，将复试笔试模块的数学和物理科目改革为数理思维和创新潜能科目，数理思维首次采用“现学现考”的方式，侧重考查学生快速学习知识能力，以及知识构建、举一反三、融会贯通、创新创造等综合能力。（6）对心理测试进行了一系列调整和改革。2008年，增加心理测试，采用问卷调查的形式；2010年，将心理测试形式由问卷调查改为计算机问卷测试；2012-2013年，初试和复试分离后，将心理测试设置到复试阶段，采用计算机心理测试的形式；2014年，将心理测试再次改为量表测试，侧重智力潜能和神经类型特质的测试；2015-2016年，将上一年的心理量表测试前移到初试，侧重智力潜能和神经类型特质的测试，复试的心理测试则再次改为计算机测试，侧重考查心理健康等非智力因素；2017年，将原来初试的心智测试与复试的心理测试融合成为新的学科素养与综合素质计算机测试模块，该模块采用计算机测试的形式，旨在更加科学全面地测量学生的学科素养、基础认知、数理潜质、发展潜质和行为风格。
经过不断改革和优化，少年班招生目前已形成了“初试、复试两阶段，笔试、面试、心理测试、体能测试四模块”的德智体多元测试与综合评价的拔尖人才选拔体系。回望少年班招生选拔改革历程，在设定合理、精准的招生选拔目标的基础上，经过不断探索与之匹配的科学的招生选拔模式，西安交大逐步建立了一套科学完善的少年班拔尖创新人才选拔体系。
少年班“两阶段、四模块”的选拔方式得到教育界的认可。2010年以来，国家教育咨询委员会、清华大学等来校开展近20次调研，该选拔体系也被清华大学等20余所高校、北京八中等40余所中学不同程度地借鉴。2018年，“科学选拔、因材施教、敦笃育人——西安交大少年班32年拔尖创新人才培养探索”获国家教学成果二等奖。
少年班选拔效度也得到了一系列数据的支持。发表于《中国高教研究》和《复旦教育论坛》等知名高教学术期刊的相关论文调查显示，少年班学生的“学术多样性经历、个体创新行为、创造力等”均显著优于其他在校本科生。西安交大数据跟踪也表明，少年班学生在国际和国家级学科类竞赛中获奖几率、在各类优秀学生代表和奖学金评选中的获奖几率，均显著高于普通本科生；少年班学生深造、出国、进入世界前50名大学就读的比例也大幅高于高考统招本科生；而且层次越高，少年班越有优势。综合来看，33年来，80%以上的少年班毕业生获得了硕博学位，近百位学子成为国际一流大学教授、著名企业创始人或管理与技术高管，众多少年班校友在学术、商业、政治、文化等不同领域作出了令人瞩目的成绩。
少年班初试笔试
少年班复试 体能测试模块
少年班复试 综合素质测试模块
