斯蒂芬逊被称为“铁路之父”。他发明的现代管式锅炉机车“火箭号”，宣布火车时代的来临。在他之前，为发明火车呕心沥血的先驱者也应当为世人所纪念。
18世纪的主要交通和运输工具是马拉车。马拉车虽比人力车快，但马的力量毕竟有限，马车的装载量和运输距离也就有限。1769年，瓦特改进了蒸汽机。这种动力较大的蒸汽机被用于采矿、冶金、纺织等行业，也为交通运输工具的更新提供了动力基础。
瓦特的一个得力助手，英国人威廉·默多克，想起瓦特曾说过蒸汽机可以用作交通运输的动力，就努力地朝这个方向设想，并开始动手研制。默多克用五年时间设计制作了一个蒸汽机车的模型。这个模型有三只轮子，前面一个，后面两个，长50厘米，高35厘米。默多克用酒精加热钢制锅炉里的水，产生蒸汽，使之进入直径为2厘米、冲程为5厘米的汽缸，带动活塞，从而带动车轮转动，这样蒸汽机车就可以行走了。他先在家中试车。默多克的蒸汽机车一点上火，就飞速地向前奔，速度之快出乎他的预料。这就是人类历史上第一具火车雏形。
一个晚上，默多克在野外试车。蒸汽机车飞驰而过，喷着火焰，还发出“呼哧呼哧”的声音。一名牧师撞见，大惊失色，以为是魔鬼，大呼：“妖怪来了！”从此人们谈“车”色变。
瓦特对此事也表示不满，他认为默多克不可能发明出蒸汽机车，搞这种注定会失败的发明研究，将会影响默多克在康沃尔矿区的蒸汽机安装和维修工作，有损蒸汽机的声誉。他严令默多克停止研制，并不允许为机车模型申请专利，否则他将把默多克开除出商会。默多克稍作争辩，随即就无言地屈服了。
在默多克之后，继续从事蒸汽机车研制工作的是理查德·特里维雪克。他是英国的一位技师，出生于默多克工作过的康沃尔郡。很小的时候就接触蒸汽机，常常帮助他父亲修理、安装蒸汽机。
特里维雪克在矿山抽水时常常感到，瓦特蒸汽机功率不够大。在查阅大量资料后，他认为增加蒸汽的压力将有助于提高蒸汽机效率，这就需要制造出耐高压的容器。这在当时是完全可以做到的。
很快地，特里维雪克设计制造了一台高压蒸汽机，功率果然提高了许多。他高兴极了。然而，瓦特在得知特里维雪克发明了高压蒸汽机之后，却说：“那种机器是不安全的，而且完全没有使用它的必要。”以瓦特的地位、权威，特里维雪克的高压蒸汽机很容易地被否定了，人们甚至不屑于了解它。特里维雪克并不在乎这种冷落，他又把他的发明应用到交通运输上，制造载人蒸汽机车。1801年圣诞节前，他研制成一部能在公路上行驶的载人蒸汽机车。然而因水被烧干之后失火，机车被烧毁。
1803年，特里维雪克制造了他的第二部蒸汽机车，并在伦敦公开展出，引起很大轰动。这是一部单汽缸的蒸汽机车，能牵引五节车厢。以煤炭和木柴为燃料，时速达5至8公里。可惜的是，由于机车没有驾驶室，现场演示时特里维雪克必须边走边驾驶，操作时出现失误，机车撞在了墙上，报废了。
特里维雪克在1804年和1808年又制造了两部蒸汽机车，但都在行驶时失败了。四部蒸汽机车接连失败，特里维雪克饱受痛苦的折磨。他终于心灰意冷，从此放弃了对蒸汽机车的研制工作。
火车的最终成功制造者是乔治·斯蒂芬逊。斯蒂芬逊出身于英国的一个煤矿工人家庭。由于家境贫寒，到十七岁，他还目不识丁。但他勇敢地与七八岁的孩子坐在一起学习。经过几年的努力，他不仅扫了盲，还当上了机械修理匠，并时常看瓦特的著作。由于他聪明能干，很快又被提升为工程师。
在伦敦工业展览会上，斯蒂芬逊见到了特里维雪克制造的第三部蒸汽机车，那已是1812年。他欣喜地驻足，仔仔细细地看了两三个小时，竟萌生了接着研究下去的念头。
1814年，斯蒂芬逊的研究有了成果——世界上第一部具有实用价值的蒸汽机车问世了。斯蒂芬逊称它为“半统靴号”。“半统靴号”装有四只轮子，像一只横倒放下的大柏油桶。车顶竖了一根不长的烟囱。机车后挂有八节货运车厢和一节旅客车厢，车速是每小时4英里。火车行驶时上下颠簸。车轮与铁轨发出巨大响声，蒸汽还不时发出又尖又响的声音。烟囱里不断地飞出火星。
虽然“半统靴号”的试车成功了，但它只来回跑了几次就被搁置起来，理由是当地居民纷纷抗议机车发出的巨大响声对人和牲畜的伤害，而机车的火星可能引起火灾，机车的颠簸可能导致路基被毁乃至于翻车事故。另外，机车本身的速度也远远低于马的速度。
在以后的10年中，斯蒂芬逊潜心于蒸汽机车的改造，同时也改造了轨道。他把蒸汽机的出汽管用小管子引入烟囱，减少了噪音；加快了烟囱的排烟速度；加大炉中火力，提高了蒸汽机的功率；在机车底部，加装减震弹簧，增加了机车的抗震性和稳定性；采用了凸边式车轮。
在英国修建斯托克敦与达林敦之间的商用铁路时，斯蒂芬逊以总工程师的身份，建议采用他发明、具德林顿铁厂轧出的长15英尺、设有导向凸缘的熟铁轨，并在枕木下加铺小石子。为此，他于1825年，制成了世界上第一部具有实际意义的客货两用蒸汽机车——“旅行者号”。“旅行者号”的主体是铁木合制的卧式圆桶锅炉。锅炉上有两个垂直气缸，通过机轴带动锅炉底下的4只车轮转动。
1825年9月2日，“旅行者号”身挂32节车厢，载货重100吨，载客四百五十位，开始试车。有人骑马与机车比速度，结果却大败而归，这是世界上头一次出现机车速度比飞马疾驰的速度快的情景。此时的机车速度已达每小时15英里。后来的事并非一帆风顺，保守势力仍然抵制蒸汽机车的投入使用，人们仍习惯于马拉车。
斯蒂芬逊经过更进一步的改造，于1829年造出“火箭号”，超过以往的载重量，最高时速达每小时29英里，终于使火车得到公认。人们开始选择火车作为外出旅行的交通工具。