工业革命不仅改变了传统的手工艺设计，而且随着技术革新步伐的加快，建立起了许多新的工业，这些工业将机械化过程应用到大量新产品的生产上。如果按传统的艺术准则来衡量，这类工业产品应被排除于美学考虑的范畴之外，一些工程师和设计师在新工业中也同样有意排斥传统美学的影响，否认美学在其作品中的任何作用。这种观点的典型来自一位土木工程师柯本。他在一篇题为《机车工程与铁路机械化》的论文中，表明了一种毫不含糊的实用主义，“商业上的成功是工程的主要目标，因此不必虑及与此无关的因素。”他藐视美学的主题，坚持任何一位渴望成为工程师的人都不应鼓励在纯粹机械的形式和比例上玩弄花哨，而应专注于最佳的机械方式，使得任何既定的目的得以实现。与这种极端的观点不同，德国建筑师散帕尔建立了一种新的美学理论，既接受工业化不可避免的事实，又正视艺术与工业的关系。
1848年普鲁士革命流产后，散帕尔作为难民于1851—1854年间滞留在伦敦。这期间他不能作为建筑师开业，便转而研究久感兴趣的应用艺术，并执教于学校，与当时一些设计改革家过从甚密。1852年他出版了一本名为《科学、工业与艺术》的小册子，主要基于他对前一年举行的“水晶宫”国际工业博览会的印象。在那次博览会上，许多工业产品的设计都极为繁琐。与许多观察家一样，他也是展品的批评者。但是，他认为这个问题是与科学和技术进步相联系的，并且意识到了当时艺术与工业相分离的状况。他提出，过去的遗产，特别是手工艺的传统，在有可能创造出一门新艺术之前必须被消除干净。这种新艺术应建立在接受和采用机械化的基础上。他坚信，社会各方面都会由此发生重大变化。
散帕尔理论是以广泛的历史研究，特别是以实用艺术及其技术的历史为基础的，这使得他的思想与当时学究们的观点大相径庭。他认为，风格不是时代各种特有形式的融合，而是在设计一种产品时基本构思的艺术升华。产品的基本形式主要受到材料及其加工工艺的限制，同时也受到“许多在产品本身之外，而又对其设计起重要作用的因素的影响”，包括地域、气候、时间、习俗以及设计作品服务对象的地位等，装饰作为这些影响的表现，是一种综合的因素。他的著作产生了重大影响。在寻求更适当地反映和体现现代技术形式和理论的过程中，许多设计师把目光转向机器，把工业装备及其产品作为他们理论的典范，并强调与功能主义哲学相联系的抽象几何形式。散帕尔关于产品基本形式的原则对工业设计的发展是很有意义的，这些原则是接受并使用机器，以生产超越时尚而具有几何简洁性的功能产品。
19世纪生产的某些机器和产品是朴实无华和几何性的，其形式源于结构和机器的功能要求。现藏于伦敦科学博物馆的一架瓦特蒸汽机产生于19世纪初，整个机器简洁而朴素，没有任何附加的装饰，其结构形态能真实反映出各部分的实际功能，显示了设计者对于自己创造的充分自信。工业技术的发展提出了更高的精度要求，因此数学成了基本的工具，几何学提供了获得必要的精确性所需的三度空间形式，因而产生了一种新的设计语言。但是，尽管有机械功能和使用上的限制，形式的处理和安排仍有多种可能性，这就为美学判断甚至装饰提供了机会。因此，也有一些机器设计带有时尚的烙印。新古典风格的蒸汽机，使用古典柱式作为早期蒸汽机的框架，就很难说是机器功能的必然体现。设计师认为这类具有几何特点的流行形式作为一种装饰手段是合适的，它并不会有损于实用功能。
根据散帕尔历史观中最基本的思想，设计是特定需求的反映，特别是对于产生这种需求的时代、地域和社会条件的反映。如果以这种思想来全面考察19—20世纪初的设计，有一点是很清楚的，大量的工业产品并不是偏重于美学或实用价值，而是寻求两者的协调。
19世纪机床设计的演变，对于研究技术革新与设计的关系以及早期功能主义的发展是很有意义的。工业革命后最早出现的大型机器几乎全是用木材制造的，特别是机器的框架更是如此。发明家们全神贯注于实现机器的机械功能而无暇顾及机器的外观。因而机器的肥梁胖柱和硕大的连接螺栓给人一种十分简陋、粗糙的印象，并无多少美可言。19世纪初，布鲁勒为普茨茅斯皇家船厂大批量制造滑轮设计了一系列机床，这是机床设计发展的一个里程碑。先前的滑轮在很大程度上是手工生产的，而当时英国皇家海军每年需用大约10万套，供需矛盾突出。因此布鲁勒设计的系列滑轮机床很快为当局所采用，这些机床全是用金属制造的，很坚固，加工精度也高，并成了后来机床生产的范本。这套机床于1807年制成，由10名未经训练的工人操作，但其效率胜过110名熟练的手工艺人。由于设计和制造水平很高，其中一些机床在20世纪中叶仍在使用。为了适应流行的趣味，布鲁勒在他的机床中使用了一种最简洁的柱式——塔斯干柱式。这既是传统审美观念的余波，也是19世纪追求功能与形式和谐的体现，即把质朴的功能形式与浪漫的艺术形式融合在一起。机床的框架采用建筑上的形式在19世纪是颇为寻常的，但就布鲁勒的机床而言，其塔斯干柱式仅仅是过去传统的“余波”而已，它在设计中不起支配作用，并不至于使机器成为一种装饰性的玩物。
19世纪以来，传统形式的残迹渐渐消失，而越来越多的新功能形式出现于机床设计之中。在这一进程中值得一提的重要人物是怀特沃斯。作为一位机床制造商，他对于生产工艺的精确性和机床的质量极为关注。为此，他发明了一种新工艺以确保工件的平整度并改进了测量方式。1856年，他展出了一种精度达百万分之一英寸的度量机具。怀特沃斯在机床床身的设计中，已完全抛弃了建筑风格的影响。他发展了一种整体式的机床设计，采用中空的箱式床身，并增加所用金属的重量以保证稳定性。曾几何时，使用诸如建筑部件和曲腿之类的艺术样式被认为是使机器产生美感的惟一可行方式，后来的工程师又试图通过将质量减至最小限度，使每一个部件恰好能完成其功能来获得某种功能性的美感。而怀特沃斯的设计则通过采用整体而稳重的箱式底座来达到精确加工的目的，这同时也改变了机床的外形与其各部分的比例。他采用了标准化的方法来制造机床，达到很高的质量水准，并成为世界性的通用标准。现代机床稳重、质朴和严格的功能性等特点，正是源于怀特沃斯的设计。
铁路提供了另一个与新技术有关的设计演化的实例。横贯英国及欧洲大陆的铁路网比其他任何东西都更加反映出19世纪工作和生活的变化。大型的新工业建立起来以制造机车和各种类型的铁路装置和部件。在许多方面，这些产品的设计都是独创的。不过，这种独创性并不一定是自觉产生的，而是由于无先例可循。当然，并不是所有的生产都是革新性的，有些生产仍然是依靠传统技术的改进。由于这些原因，在机车设计和车厢外观设计之间形成了鲜明的对比。最早的机车多少具有原始的试验性质，主要的目的是开发一种有效的机械化运输工具。它们的制造技术局限于当地木匠和铁匠的能力，外形则反映了它们的真实特点。1813年，布莱克特建造了迈拉姆·迪里号机车，看上去就像放置在轮子上的一台卧式蒸汽机，其外形直接反映了机器的功能。1829年，为了挑选定期运行于利物浦和曼彻斯特之间的世界上第一列旅客列车，举行了一次设计竞赛。乔治·史蒂芬生的火箭号机车获奖，这台机车体现了对于有效运行和外观两方面的重视，为后来的机车设计奠定了基础。尽管它与别的设计相比，具有与众不同的简洁性，但在美学方面的处理仍然不够。1847年，由大卫·乔易设计的杰尼·林德号机车则完全不同。地方性的手工生产和木框架的结构成为历史陈迹，而工程制造已经清楚地作为一种技术行业脱颖而出，这之中一个重要的进展就是对于外观的重视。水平延伸的金属框架与锅炉上的水平线条相呼应，从而增加了整体感。安全阀和蒸汽包上的古典柱式和穹顶则纯粹出于美学上的考虑，许多细部都是经过仔细推敲的，而不少运动部件都被覆盖于框架之内。这一方面有其技术上的合理性，另一方面也是为了获得整洁的线条。制造工艺也对这类机车的视觉外观产生了影响。尽管同一型号的机车可以生产多台，但每台都是单独建造的。大量的人力工作和手工修饰保证了细节的质量。因此，生产工人可以说是一种新型的工业化手工艺人。19世纪英国铁路同行间的激烈竞争，增强了他们对于外观的重视。每家公司都发展了一种特别的设计风格，以创造一种全然不同的视觉特征。这些特征不仅体现于机车和车厢的形式上，还扩展到了色彩计划、工作人员的制服、出版物以及各种附属设备和装修之上，这实际上是现代公司企业形象计划的初期形式。
19世纪后期，机车设计在效率和性能方面达到了新的高度，在外观上也更加完美。机车本身成了营运公司的活广告。1893年，沙米尔·约翰逊设计的440型1562级高速机车就是其中的一个典型代表。这台机车仍然采用内置气缸以取得整洁的外观。整个设计的比例精当，每个部件都采用水平构图，获得了协调的整体效果。尽管烟囱、安全阀和蒸汽包采用了不同的形状和尺寸，但它们的相互位置给人以均衡之感。三者的顶点与控制室顶部可形成一条连续的曲线，它们底部的弧线与发动机机体曲线、驱动轮外罩起伏有力的曲线以及控制室上的曲线相互呼应。铁红色的机体加上抛光的黄铜装饰，使其成了当时最漂亮的机车之一。它不但制造工艺高超，而且性能优异。
在19世纪的英国，蒸汽机从一种粗陋的机器演变成了一种精密和高效率的机车形式，把技术上的先进性与美学表现融为一体。如此之多的机车都设计得很好，的确令人惊讶。设计过程不但在物质上与生产过程相分离，而且在社会关系上也是如此。在设计室工作的雇员被认为具有专业上的地位，而在车间工作的人则被视为工匠。机车设计是一个合作的过程，需要有一支庞大的技术专家、设计师和其他职员队伍协同工作。这种组织结构能有效地开展工作有赖于两个方面：其一，工程师和设计师一般都要经历学徒阶段，这种做法保持了传统手工艺的精神。英国铁路工业是一个封闭的世界，其员工通常被终身雇用，这样就可以让设计师和工程师的实践基础能得到应用，保证其美学体系得以实现。由于他们了解整个生产过程和技术，因此他们的设计不是作为一种外部因素而强加于产品之上的，而是与功能的要求相协调。其二，公司的组织结构类似于军队，设计过程中有许多人参与，但有一个明确的等级制度，个人职责分工明确。机车的总设计师并不可能设计每一个细节，但他建立起了总体的框架，有最后决定权，并且负全部责任。
机车设计是没有先例的，其形式是时代的独有产物。但车厢的设计则不是这样，其起源和功能具有完全不同的特点。英国的第一辆铁路车厢其实就是将公共马车置于铁轨之上。随着机车逐步代替了公共马车，马车制造工匠的生计受到威胁，因而纷纷投向铁路的制造工厂。另外，乘坐这种新型运输工具的旅客需要一种似曾相识的安全感。由于这些原因，英国机车车厢设计的技术在20世纪之前一直牢固地把持在马车建造工匠的手中，所以没有很大变化。早期的车厢是几节类似马车车厢的包厢，首尾相接固定于拉长的底盘上，每个包厢由侧门出入。美国的火车旅客车厢的设计则大不相同，与现代的车厢基本一样。其典型是1865年由巴尔的摩和俄亥俄铁路公司设计的车厢。其最大的不同是没有包厢，在车厢的前后部位开门，有中间走道联系两端，双人座位排列于走道两侧，车厢内有卫生间和暖气设备。由于结构的标准化，使用重复构件，方便了工业化的生产和装配。美国车厢宽敞，并设有基本服务设施。 这主要是由于在美国旅程较长，气候变化大，必须对旅客的舒适多加关注。此外，传统的制造方式在美国的影响比在英国要小，因为美国的马车制造并未受到机车的致命威胁。美国幅员广阔，使得马车在汽车发明前仍有广阔的用武之地。
技术革新的冲击也广泛体现于家用品的生产上。正是在这个领域中，功能主义的形式是颇有争议的。机器生产的产品应该外观简洁并反映其内部功能这种观点还未被人们广为接受。19世纪设计的特点之一就是出现了许多方便的方法去仿制先前昂贵的装饰品，如仿银器装饰、仿大理石装饰等。由于新机器的出现，这种趋势在家用品领域中开始兴盛起来。新古典风格的简洁一度造成了某些行业中传统技艺的衰亡。特别是由于新古典的设计家偏爱光滑的平面，木雕技术几乎消失。当某种富丽装饰的时尚重新复活时，以机器模仿手工艺品的捷径便大受欢迎。一些新的工业方式不仅能够生产更大程度上的装饰品，而且在实际上也需要用装饰性的形式去克服生产中以及材料使用方面的缺陷。家具设计就反映了这种复杂性的一些方面。在批量生产的早期，家具业仍采用传统的形式与技艺，生产的种类也有限。