En 1763, alors qu’il répare un moteur, l’ingénieur écossais James Watt (1736-1819) cherche des idées pour en augmenter l’efficacité. En 1765, il finalise une chambre de condensation pour la vapeur et dépose un brevet en 1769. En 1770, le Français Cugnot a construit le premier véhicule automobile terrestre, un chariot massif, à vitesse très réduite. Watt poursuit ses recherches, et, en 1781, il arrive à convertir un mouvement circulaire en mouvement vertical : c’est le cylindre à double action, qui décuple la puissance de la machine à vapeur. Il propose un diagramme indicateur, pour mesurer la pression de la vapeur. En 1784, il dépose le brevet d’une locomotive à vapeur, et, en 1788, il met au point un régulateur de vitesse. Il propose aussi une nouvelle unité de mesure de la puissance des machines : le cheval-vapeur. La transformation de l’énergie thermique de la vapeur d'eau en énergie mécanique sera déterminante pour l’évolution des techniques, et la machine à vapeur est le pilier de la révolution industrielle jusqu’au XX^e siècle.