掛墻式蒸汽機是由古希臘數(shù)學家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)于1世紀發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球(Aeolipile)，這是蒸汽機的雛形。

約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了*臺蒸汽機的工作模型。同時代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。

掛墻式蒸汽機1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門制造了早期的工業(yè)蒸汽機，他們對蒸汽機的發(fā)展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓*個成功地用蒸汽機來驅(qū)動輪船。瓦特運用科學理論，逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發(fā)明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，終發(fā)明出工業(yè)用蒸汽機。

16世紀末到17世紀后期，英國的采礦業(yè)，特別是煤礦，已發(fā)展到相當?shù)囊?guī)模，單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現(xiàn)場又有豐富而廉價的煤作為燃料?，F(xiàn)實的需要促使許多人，如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力于"以火力提水"的探索和試驗。

初的真空蒸汽機被用來將礦井里的水抽出來。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入氣缸后閥門被關閉，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝結(jié)時造成真空?；钊硪幻娴目諝鈮毫ν苿踊钊?。在礦井中聯(lián)結(jié)一根深入豎井的桿來驅(qū)動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根桿傳到泵的活塞來將水抽到井外。

*個巨大的改善是將氣缸與凝結(jié)缸通過一個閥門分開。瓦特在伯明翰發(fā)明了這個改進。這個改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是將閥門的操作自動化。