自古以來人們就嘗試尋找人力、畜力以外的力量公元1世紀(jì)左右，希臘發(fā)明家赫倫曾制作了用蒸汽推動的“空心氣動氣球”可 惜這種氣球只能作為玩具，不能實(shí)際運(yùn)用，因此逐漸被人們淡忘。

此后，直到進(jìn)入了 17世紀(jì)，才在意大利、英國、法國又重新開始了進(jìn)行蒸汽的研究。一些蒸汽引動裝置相繼產(chǎn)生，但由于過于簡陋，故障太多，故聲譽(yù)不佳。

在科學(xué)史上，一般發(fā)明創(chuàng)造，尤其是一項(xiàng)重大的發(fā)明，常常不是一個人，甚至是一代人所能完成的。從英國發(fā)明家紐科門到瓦特之間，英國人斯密頓在1769年一 1772年這三四年間，對當(dāng)時各種馬力的蒸汽機(jī)做了各種各樣的實(shí)驗(yàn)，先后寫了130多個報告.還整理出一套計(jì)算公式。盡管衡5有獨(dú)創(chuàng)性的發(fā)明，卻為瓦特的成功奠定了基礎(chǔ)。

到了公元1757年，21歲的 瓦特在修理蒸汽機(jī)期間，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時流行的蒸汽機(jī)有許多缺點(diǎn)，便立志要使蒸汽機(jī)脫胎換骨。瓦特的創(chuàng)造才能是多方面的，他曾經(jīng)發(fā)明過簡便的測距儀和透視繪圖機(jī)，也是他最早提出水是化合物而不是單一物質(zhì)的觀鉭。

此后，經(jīng)過研究，瓦特發(fā)現(xiàn)蒸汽機(jī)的毛病主要在缸體隨蒸汽冷了又熱，熱了又冷，耗費(fèi)了太多的熱能。研究蒸汽機(jī)的重要條件是機(jī)械加工技術(shù)，特別是圓筒汽缸的精密度是個關(guān)鍵。但當(dāng)時的機(jī)械加工技術(shù)十分落后，故瓦特在其后的兩年研究中仍然沒有找到解決問題的辦法。

公元1765年5月，瓦特突發(fā)奇想的把冷卻和加熱的兩個任務(wù)分別用了兩個容器來承怛，讓使用中的汽缸始終保持高熱狀態(tài)，而負(fù)責(zé)冷卻的冷凝器則始終保持冷的狀態(tài)6同時，他按照斯密頓的計(jì)算公式，成功地算出如果蒸汽分工，其熱效率可以提高3倍，而耗煤量更可以節(jié)省1/4。