El 1698, Thomas Savery inventà la primera màquina de vapor, utilitzada per elevar l'aigua de les mines. Aquesta primera màquina consistia en un recipient ple d'aigua al qual s'injectava el vapor produït en una caldera, amb el que s'aïllava l'aigua a la part d'adalt. Després, el recipient era banyat amb aigua freda, el que feia condensar el vapor i el recipient quedava al buit. amb el que s'absorvia més aigua. No fou massa utilitzada perquè cada vegada que es comença el cicle s'ha de refredar el recipient i l'altura on hi actuava era prou curta.
Més endavant, el 1705, Thomas Newcomen l'evolucionà utilitzant vapor en un cilindre. Quan es refredava, s'hi produïa el buit i la pressió atmosfèrica movia un pistó connectat a un balancí que pujava i baixava. A l'altre extrem del balancí hi havia una bomba d'aigua.
Però el model definitiu no arribà fins el 1769, fet per James Watt. Aquest mecànic escocès s'adonà de la pèrdua d'energia produïda pels escalfaments i refredaments successius del cilindre. Llavors, ells passà d'utilitzar un a dos cilindres: un que continguès el pistó i que romangués sempre calent i un altre on es condensaria el vapor i fos sempre fred. A més, Watt utilitzà el sistema biela-manovella, el que va fer que el moviment fos rotatiu.
El seu cicle de funcionament consta de dues fases:
1. En una caldera s'hi genera el vapor d'aigua que, al crèixer de volum, empeny el pistó que farà moure el mecanisme de biela-manovella que acciona les rodes d'una locomotora o el rotor d'un generador elèctric. Al final, l'èmbol retorna a la seva posició inicial i expulsa el vapor d'aigua utilitzant l'energia cinètica d'un volant d'inercia.
2. El vapor a pressió és controlat mitjançant una sèrie de vàlvules d'entrada i sortida que regulen la renovació de la càrrega; és a dir, els fluïts del vapor cap a i des del cilindre.
La màquina de vapor fou un motor revolucionari perquè permetia instal·lar fàbriques a qualsevol lloc on pogués arribar el carbó mineral que s'utilitzava com a combustible. Així, les fàbriques es van instal·lar en ciutats ben comunicades per via terrestre, marítima o fluvial, la qual cosa va afavorir les grans concentracions fabrils. Actualment, però, és un motor poc utilitzat, desplaçat pel motor elèctric i el motor de combustió interna.
