机车是要在极为有限的空间中施展力量，对工业设计和管道布局都提出了挑战。
在原先的历史上，瓦特的蒸汽机刚刚经过改进能够带动转轮设备，18世纪使用蒸汽机的轮船就下水了。而第一台蒸汽机车要到19世纪才由乔治斯蒂芬森研制成功。可见火车头的技术难度远高于轮船。
詹姆斯·瓦特（james watt，1736年1月19日-1819年8月19日），出生于苏格兰的格里诺克，英国著名发明家，英国皇家学会院士，爱丁堡皇家学会院士，工业革命时的重要人物。
他改良了蒸汽机，发明了气压表、汽动锤，开辟了人类利用能源的新时代，后人为了纪念他，把功率的单位定为“瓦特”。
蒸汽机在他之前就有了蒸汽机并不是他看着水壶的蒸汽发明的，1763年，瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机(eam engine)，但是正在伦敦修理，他请求学校取回了这台蒸汽机并亲自进行了修理。修理后这台蒸汽机勉强可以工作，但是效率很低。经过大量实验，瓦特发现效率低的原因是由于活塞每推动一次，气缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加热进行下一次推动，从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上面。
但是要想建造一台实际的蒸汽机还有很长的路要走。
1782年瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位:马力。
1782年，韦奇伍德在伊特鲁里亚陶瓷厂大规模采用博尔顿--瓦特铸造厂生产的联协式蒸汽机和伯明翰厂生产的动力机床，进行机械化陶瓷生产。
1784年，瓦特对联协式蒸汽机进行了改进，增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置，使它能适用于各种机械的运动。从此之后，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机做为动力。
1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。
1794年，瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司。在博尔顿的成功经营下，到1824年就生产了1165台蒸汽机。瓦特与博尔顿都赚到了不少钱。
斯蒂芬森(gee stephenson，stephenson又译作史蒂芬孙或斯蒂芬逊等)早年做工，没有受过学校教育。父亲是个煤矿工人，在蒸汽机房里烧锅炉，全家8口人的生活全靠父亲微薄的工资收入来维持。
斯蒂芬森8岁便去给人家放牛，饱受风霜雨雪，由于是机械师家庭出身，又是一位煤矿工人的儿子，斯蒂芬森从小熟悉矿井里用来抽水的蒸汽机。
青年时期的斯蒂芬森，常常是白天在煤矿做工，夜里参加夜校学习并坚持自学，同时还替人擦皮鞋，以维持艰苦的生活。
1810年斯蒂芬森开始着手制造蒸汽机车。经过几年的努力，他终于在1814年发明了一台蒸汽机车，被称为"旅行者号"，它在前进时不断从烟囱里冒出火来，因此被称为"火车"。
1825年史蒂芬孙制造的火车机车在英国建成第一条铁路，同年九月"旅行者号"机车拖着三十多节小车厢正式试车，车厢载有450名乘客和90吨货物，"旅行者号"火车以每小时24千米的速度跑完了40千米的路程。
1814年斯蒂芬森制造了蒸汽机车"火箭号"机车， 时速达每小时58千米。
第一步能把蒸汽机搬上钢轨，就算是成功了。接下来的工作，就是不断地改进这台蒸汽机车，提高蒸汽机的功率，改善管道设计，以及朱厚炜有些偏执地认为要改变这丑陋的外观。后世的蒸汽机车一看上去就让人感觉到一种力量感，而王文素的蒸汽机车看上像是个大水壶。
不过朱厚炜对蒸汽机车的科研程度也不是太急毕竟铁路的建设需要时间。
1505年11月11日大邑工业区城外，一段10公里实验性的铁路架设在荒草地上。这铁路是用钢轨铺设的，用途是试验火车基本结构。
铁路的两边站满了看热闹的百姓，工业区今天下午要试验铁路的消息前几天就传遍了工业区，百姓们都知道工业区南面的荒野里有一条10公里长的“铁路”。今天正式试验铁