1814年7月英國發(fā)明家G.斯蒂芬森造出他的機車，被譽為成功的機車?！に錇槿姾附Y(jié)構(gòu)，底架除牽引桿托套及從板座兩處為鉚接外，其余為全電焊結(jié)構(gòu)。后來主要由G.斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森設(shè)計建造的“火箭”號蒸汽機車（見彩圖）于1829年10月參加蒸汽機車比賽，以運行可靠、速度快得獎。比賽時時速為47公里?！盎鸺碧枡C車采用臥式多煙管鍋爐，傳熱面積大，生成蒸汽快，鍋胴與火箱拼接在一起，鍋爐蒸汽壓力為0.345兆帕（3.5千克力/厘米2）；有兩個與水平線成35°角斜裝于鍋爐兩后側(cè)的汽缸；有一對裝于機車前部的動輪，動輪車軸左右各裝一曲拐，互成直角，使機車動輪曲拐停在任何位置均能起動，軸列式為 0-1-1。乏汽從煙筒噴出，以誘導(dǎo)通風(fēng)，促進燃燒。“火箭”號重4噸,能牽引裝載重量三倍于機車自重的車廂。這是初具現(xiàn)代蒸汽機車基本構(gòu)造特征的蒸汽機車。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”號機車，將臥式鍋爐的內(nèi)外火箱和煙箱制成一整體，這種形式的鍋爐后稱為機車式鍋爐?！靶行恰碧枡C車的兩個汽缸裝于鍋爐前端的煙箱下部車架內(nèi)側(cè)水平位置，稱為內(nèi)汽缸式機車，只有一對動輪,裝在后部，軸列式為1-1-0。運行時上下顛抖減輕。蒸汽機車的基本構(gòu)造形式除廣泛采用外汽缸式（汽缸裝于車架前端兩外側(cè)）外，迄今無多大變化。

1920年以后，蒸汽機車的性能進一步得到改善。20～30年代，機車的鍋爐壓力由 1.373兆帕（14千克力／厘米2）提高到2.000～2.069兆帕（20.4～21.1千克力/厘米2）,試驗性高壓機車的鍋爐壓力甚至高達9.807兆帕(100千克力/厘米2)以上。高壓機車采用水管式鍋爐，雖然熱效率較高，但構(gòu)造復(fù)雜，重量大，造價高，維護困難，維修費高，而且極易發(fā)生故障，運用可靠性差，因而未能正式投入運用。但一般機車的鍋爐壓力以美國、加拿大高,為2.068兆帕（21.1千克力/厘米2）。40～50年代，有些國家進一步提高了過熱蒸汽溫度，如蘇聯(lián)JIB和2-4-2型機車高溫度達430～440℃。奧地利人G.吉士林根創(chuàng)造的矩形通風(fēng)裝置（扇煙筒），已為20多個國家和地區(qū)所采用。利用廢氣熱來加熱給水的混合式給水加熱器已得到廣泛應(yīng)用。因為若是其業(yè)務(wù)能力好，就會一步步的擴展自己的規(guī)模，成為蒸汽機車回收大廠。中國的前進型、建設(shè)型和人民型蒸汽機車都已安裝這種設(shè)備。為了提高機車熱效率，目前仍在繼續(xù)研制凝汽式蒸汽機車。近年來還提出了蒸汽機車使用沸騰爐床，燃用煤氣等建議，希望使蒸汽機車的熱效率達到10％以上。

FD型機車 　

中國在蘇聯(lián)30～40年代制造的機車的基礎(chǔ)上改制而成的大功率貨運機車，大多已經(jīng)報廢。

前進型機車 　

中國自行設(shè)計制造的大功率干線主型貨運蒸汽機車。1956年試制成功,當(dāng)時稱和平型機車,現(xiàn)稱老前進型機車。機車軸式1-5-1,當(dāng)計算供汽率為70千克/米·小時時，機車輪周功率為2960馬力，但鍋爐蒸發(fā)量不能滿足運行的需要，僅生產(chǎn)了40多臺。1964年對鍋爐進行重新設(shè)計，采取了加裝燃燒室，改變煙管排列，改進煙箱通風(fēng)裝置等技術(shù)措施，使鍋爐的供汽能力顯著提高，滿足了鐵路運輸生產(chǎn)的需要。貨運機車適應(yīng)于牽引貨車的機車對貨物列車的主要要求是，能夠以普通的速度牽引較重的列車。前進型機車采用全焊結(jié)構(gòu)鍋爐,蒸汽壓力為15千克力/厘米,有1200毫米長的燃燒室,爐床面積為6.8米,火箱傳熱面積32.5米,火箱容積13.56米,有直徑133／125毫米的煙管69根,直徑51/46毫米的小煙管80根，鍋爐蒸發(fā)傳熱面積為255.3米。

前進型機車采用單脹式雙汽缸，汽缸直徑 650毫米，活塞行程800毫米，汽閥直徑300毫米。有五對動輪，直徑1500毫米，機車粘著重量100.5噸,有4軸和6軸兩種煤水車。它能利用6％～10％的汽缸排出的乏氣量,將給水加熱到70～100℃，可以節(jié)水 7％～9％，節(jié)熱6％～8％。它裝有粘著重量,使粘著重量增大8噸。Kinder）的幾份圖紙，利用礦場起重機鍋爐和豎井架的槽鐵等舊材料，試制成功了一臺“0—3—0”型的蒸汽機車。前進型機車熱效率可達8.42％，通常為5.5％～8.0％。這種機車的缺點是：過熱蒸汽溫度較低，煙渣飛揚損失較大，通風(fēng)效率和機械效率低，粘著牽引力不能適應(yīng)汽缸牽引力的要求等。