铁路诞生很久后，行走在铁路上的车大部分还是用马拉的。真正意义上的火车，是由放牛娃出身的英国工程师斯蒂芬森经过多次实验才发明制造的。
斯蒂芬森出生于1781年，14岁那年，斯蒂芬森来到煤矿，当上了一名见习司炉工。他很喜欢个工作，别人下班了，他却认真地擦洗机器，清洁零部件。多次的拆拆装装，使他掌握了机器的结构。他渴望掌握更多的知识，辛勤工作一天后，就去夜校上课。他聪明好学，勤奋钻研，很快掌握了机械、制图等方面的知识。
斯蒂芬森总结前人发明火车失败的经验，开始研制蒸汽机车。他改进了产生蒸汽的锅炉，并做出了一个极有远见的重大决定，他要把蒸汽机车放在轨道上行驶。他在车轮的边上加了轮缘，以防止火车出轨；又在承重的两条路轨间加装了一条有齿的轨道。因为当时考虑到蒸汽机车在轨道上行驶，虽可避免在一般道路上因自身太重而难以行走的情况发生，可在轨道上行驶会产生车轮打滑的问题，所以，在机车上装上棘轮，让它在有齿的第三轨上滚动而带动机车向前行驶。
经过很多次的实验，1825年9月27日，斯蒂芬森亲自驾驶他发明的最新蒸汽机车，在英国近4万名观众面前进行了试行，并获得成功。这就是世界上第一辆火车。