Паровая машина
Первая паровая машина построена в XVII в. Папеном и представляла конус с поршнем, который поднимался действием пара, а опускался давлением атмосферы после сгущения отработавшего пара. На этом же принципе были построены в 1705 году вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена для выкачивания воды из копей. Значительные усовершенствования в вакуумной паровой машине были сделаны Джеймсом Уаттом в 1769 году. Дальнейшее значительное усовершенствование парового двигателя (применение на рабочем ходу пара высокого давления вместо вакуума) было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году.
Пыхтящий Билли
Когда Ричард Тревитик построил первый в мире паровоз, многие владельцы предприятий усмотрели в его изобретении альтернативу лошадиной тяге. В 1811 году была проведена публичная демонстрация нового паровоза. Однако вместо того, чтобы тянуть тяжёлые вагонетки, он начинал буксовать на месте. Из-за этого даже возникла теория, что на гладких рельсах паровоз с гладкими колёсами не способен реализовать достаточную силу тяги. В связи с этим были предприняты попытки увеличить силу тяги за счёт дополнительных устройств. Сам Тревитик предлагал применить колесо с шипами, которое бы зацеплялось за деревянную рейку. Несколько схожую схему реализовал Муррей, который в 1812 году создал паровоз «Бленкинсоп» (). На данном паровозе сила тяги реализовывалось за счёт большого зубчатого колеса, которое сцеплялось с расположенной рядом с рельсами зубчатой рейкой. Паровоз был способен тянуть тележки с грузами, но вот при работе происходил сильный шум и толчки. Ещё одну оригинальную идею реализовал инженер Брунтон, который построил паровоз «Механический путешественник» (также известен как "Шагающий паровоз"), у которого приводом служили 2 механические «ноги». Паровоз развивал скорость всего 4 км/ч, а попытки увеличить скорость за счёт увеличения давления в котле привели к взрыву, который погубил несколько человек.