После изобретения машин человек и животное оказались довольно слабыми источниками движения, чтобы приводить в работу огромные механизмы. Более подходящим двигателем могла служить сила воды, но этот двигатель был неудобен тем, что имел местное значение. Поэтому люди начали вести исследования, чтобы найти новые источники движения. Делались попытки использовать пружины, которые по принципу часового механизма могли бы двигать рабочие машины. Это давало малый эффект, но при этом были получены очень ценные знания — изучены и разработаны почти все кинематические схемы узлов и звеньев передаточного механизма.
Делались также попытки использовать силу, которая действует в артиллерийском орудии. Здесь ствол орудия является своего рода цилиндром, а снаряд — поршнем, который вылетает из цилиндра и больше не возвращается. Этот принцип был использован учеными и инженерами для создания так называемой пороховой машины. Так был изучен принцип действия поршня в цилиндре.
В конце XVII века было создано много двигателей, использующих силу водяного пара, — его способность производить работу была известна еще в древности. (Герон Александрийский в первом веке новой эры изобрел машину, которая приводилась во вращательное движение выходящим из нее водяным паром.) Наиболее известна паросиловая насосная установка для подъема воды из рудников. Этот насос работал так: пар из медного котла шел в соседний сосуд, выдавливая оттуда воду вверх. Когда сосуд наполнялся паром, его стенки снаружи окатывали холодной водой. Давление пара мгновенно падало, и вода из рудника поднималась в сосуд по трубе через открытый в это время кран. Значение этой установки состоит в том, что были получены данные о практической возможности использования водяного пара как рабочего тела. Это же значение пара было теоретически обосновано французским ученым Папеном.
В 1763 году русский инженер Иван Ползунов разработал проекты паровой машины, в основу которой были положены те же принципы, что и в современных паровых машинах. Однако в условиях царской России эти планы осуществить не удалось. Позже, в 1784 году, такую машину разработал английский инженер Д. Уатт. Так была создана паровая машина, которая в принципе не изменилась до настоящего времени и работает на многих промышленных предприятиях. Нетрудно видеть, что это изобретение появилось не как некое «божественное озарение или выступление бога во вне», а как результат множества научных и практических сведений, полученных человеком при строительстве и использовании других технических устройств. Паровая машина была построена по принципу движения поршня в цилиндре, что было изучено на пороховых машинах; рабочее тело здесь — водяной пар, известный с древних времен и изученный в новое время на насосах для подъема воды; механизм, передающий движение от паровой машины на рабочие машины, был принципиально разработан и изучен на пружинных (часовых) двигателях.
