2015年06月15日，中国排协公布了国家男排二队18人大名单，张祖源入选名单。2016年第18届U20
亚洲男排锦标赛，由
鞠根寅挂帅的国青男排在
高雄市立凤山体育馆，直落三局以3-0横扫
伊拉克喜获C组开门红。按照前期集训的演练阵容，国青男排有望启用主攻3号
俞元泰（
江苏省、1米83）和4号蒋鸿（
上海市、1米91）、副攻12号
陶子轩（上海、2米）和9张祖源（
山东省、2米11）、接应7号
王径一（山东、2米01）、二传2号
刘志浩（山东、1米91）、山东15号
杨华兴（山东、1米81）主打。2016年U20
亚洲青年男排锦标赛落幕，中国队战5局3-2力挫卫冕冠军伊朗队，时隔16年再次获得该项赛事冠军，本次比赛中国青年男排8战仅丢2局，继1990年、1996年和2000年后第4次摘得亚青赛桂冠。张祖源成冠军成员。2018年入选
中国国家男子排球队集训名单。2019年入选
世界男排联赛中国男排25人名单。
中华人民共和国第十三届运动会男排U21(21岁以下组)比赛在
天津城建大学新建综合体育馆举行，山东队以3：0的绝对优势战胜浙江队，夺得了第十三届全运会男排U21决赛
金牌!这也是
山东男排第一次获得全运会金牌，实现了山东男排全运会史上金牌0的突破。山东队首发阵容是二传
刘志浩、接应二传
王径一、主攻
付侯文、
张新奕，副攻张祖源、
郭磊，自由人
宋子豪。
2017-2018
中国男子排球超级联赛第十二轮，山东男排3-2险胜
天津市，五局比分分别为25-16、21-25、25-16、23-25、20-18。付侯文决胜局发力，同时山东队在拦防上更胜一筹，最终顶住压力艰难拿下比赛。根据赛后技术统计，
山东男排四人得分上双，
季道帅和王径一各自攻下19分，张祖源和付侯文分获16分和11分。2018-2019男排超级联赛精英赛第二日，江苏广电猫猫男排3-1战胜山东体彩男排。根据赛后技术统计，山东队三人上双，张祖源发挥出色斩获15分，季道帅14分，
王径一得到12分。2018—2019赛季
中国国家男子排球队超级联赛第二阶段第七轮，主场作战的山东队以3：0战胜河南队获得胜利。山东队的首发阵容是主攻季道帅和付侯文，二传
刘濛，接应王径一，副攻张祖源和
耿鑫，自由人
杨华兴。2018—2019
中国男子排球超级联赛第三阶段交叉赛，
北汽男排主场对阵山东体彩男排的
半决赛首场比赛在北汽光彩体育馆开打，北汽男排以3:0战胜山东体彩男排。本场比赛，北汽男排在主攻线依旧派出了2号
雷瓦·莱昂纳多以及7号蒂略固定搭档，在二传和接应的位置，派出了
李润铭和
江川，副攻由谷佳丰和新援
王兆瑞担任，自由人则是
陈涛。山东体彩在主攻位置上派出
季道帅和付侯文，副攻位置是张祖源和耿鑫，二传和接应分别是李洋和
王径一，自由人
杨华兴。