1814年7月英国发明家G.斯蒂芬森造出他的机车，被誉为成功的机车。后来主要由G.斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森设计建造的“火箭”号蒸汽机车（见彩图）于1829年10月参加蒸汽机车比赛，回收蒸汽机车头，以运行可靠、速度Zui快得奖。比赛时时速为47公里。“火箭”号机车采用卧式多烟管锅炉，传热面积大，生成蒸汽快，锅胴与火箱拼接在一起，锅炉蒸汽压力为0.345兆帕（3.5千克力/厘米2）；有两个与水平线成35°角斜装于锅炉两后侧的汽缸；有一对装于机车前部的动轮，动轮车轴左右各装一曲拐，互成直角，使机车动轮曲拐停在任何位置均能起动，废旧蒸汽机车回收，轴列式为0-1-1。乏汽从烟筒喷出，以诱导通风，促进燃烧。“火箭”号重4吨，能牵引装载重量三倍于机车自重的车厢。这是初具现代蒸汽机车基本构造特征的蒸汽机车。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”号机车，将卧式锅炉的内外火箱和烟箱制成一整体，这种形式的锅炉后称为机车式锅炉。“行星”号机车的两个汽缸装于锅炉前端的烟箱下部车架内侧水平位置，称为内汽缸式机车，只有一对动轮，装在后部，轴列式为1-1-0。运行时上下颠抖减轻。蒸汽机车的基本构造形式除广泛采用外汽缸式（汽缸装于车架前端两外侧）外，迄今无多大变化。
中国蒸汽机车的历史可以追建设型蒸汽机车溯到建国初期，湖南蒸汽机车，是几代人智慧的结晶。中国的蒸汽机车型号有：胜利、前进、上游、建设、和平、跃进、工建、蓉建、人民、注汽、星火等型号。
1952年，青岛四方机车车辆厂制造出了中国第一台“解放”型蒸汽机车。随后，四方、大连、唐山、大同等机车车辆厂陆续生产了近万台蒸汽机车。蒸汽机车一度成为中国铁路运输的主要牵引动力。
1988年12月21日，大同机车厂停止蒸汽机车生产，标志着中国蒸汽机车制造史的结束。随着科学技术的进步，现在除一些煤矿、铁矿厂区仍然有部分机车蒸汽机车外，铁路干线运输已被内燃机车和电力机车取代
煤水车
装载煤、水、油脂和存放工具等的车辆，蒸汽机车回收公司，挂在机车司机室后面。煤水车由煤槽和水柜两部分组成。大功率机车，由于单位时间的燃煤量大，在煤水车上装有推煤机和输煤机，将煤均匀地喷投到炉床各处。
热效率
蒸汽机车热效率很低，锅炉内燃料燃烧的热量只有一部分转变为蒸汽的热能，锅炉的效率一般为50％～80％。蒸汽在汽机内作功，汽机效率只有10％～15％。此外，在汽机到轮周的力的传递中，机械效率为80％～95％。因此蒸汽机车的高热效率只有8％～9％，而且在车站停车，在机务段整备、停留等仍需消耗燃料，所以实际热效率只有5％～7％。
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