Nelitahtimoottori
Nelitahtimoottorin periaatteen kuvasi ensimmäisenä Alphonse Beau de Rochas ranskalaisessa vuonna 1862 myönnetyssä patentissa. Beau de Rochas ei kuitenkaan hyödyntänyt keksintöään, eikä patenttia julkaistu. Saksalainen Nikolaus Otto kehitti ilmeisesti de Rochasista riippumattomasti nelitahtimoottoria ja rakensi prototyypin, joka kävi ensimmäisen kerran vuonna 1876. Beau de Rochasin patentti löydettiin vuonna 1884, ja Otton saksalainen patentti mitätöitiin. Ottoa pidetään kuitenkin yleisesti nelitahtimoottorin keksijänä, koska hänen työnsä osoitti uuden moottoritekniikan mahdollisuudet.
Teollinen vallankumous
Thomas Newcomen rakensi ensimmäisen höyrypumpun 1712, joka parhaimmillaan pystyi nostamaan 500 litraa minuutissa, mutta kulutti paljon polttoainetta. James Watt (1736–1818) kehitti höyrypumpusta käyttökelpoisen pyörivän voiman tuottajan eli höyrykoneen. Hän lisäsi siihen lauhduttimen, luistiventtiilin ohjaamaan höyryä myös männän päälle, planeettavaihteistomekanismin tuottamaan pyörivää liikettä ja pyörimisnopeuden mekanisoidun keskipakosäätimen. 1700-luvulla ei pystytty valmistamaan turvallista paineastiaa, joten varhaiset höyrykoneet toimivat alipaineella, jossa kuumaa höyryä sisältävään mäntään ruiskutettiin kylmää vettä. Tällöin tiivistyvä höyry synnytti mäntään alipaineen ja ulkopuolisen ilmanpaine puristi männän sisään tuottaen voimaa. Wattin esittämässä ja vuonna 1769 patentoidussa parannuksessa höyryn jäähtyminen siirrettiin lauhduttimeen. Kun mäntä pysyi jatkuvasti kuumana, koneen hyötysuhde parani merkittävästi. Polttoaineen kulutus putosi kolmannekseen. Muut parannukset saivat patentin 1780-luvulla. Kun Wattin patentit raukesivat 1800-luvun alussa, höyrykoneen kehitystyö lähti uuteen vauhtiin. Vuonna 1804 Richard Trevithick esitteli ensimmäisen höyryveturin, jossa käytettiin ylipaineella toimivaa höyrykonetta ja höyrykattilaa. James Watt alkoi verrata höyrykoneiden tuottamaa työmäärää hevosiin ja häneltä on peräisin termi hevosvoima. Wattin työn tuloksena alettiin myös ymmärtää, että poltetun hiilen määrällä ja koneen tekemän työn välillä on yhteys. Wattin koneita käytettiin edelleen kaivosten pumppaamiseen, mutta hänen parannettuja koneita alettiin käyttää myös muissa tehtävissä vesivoiman tai tuulivoiman sijasta, kuten laivoissa. Vuonna 1800 Britanniassa oli noin 2 500 höyrykonetta ja näistä Wattin yhdessä Matthew Boultonin kanssa perustama konepaja oli rakentanut 496.