蒸汽动力用于陆路运输的主要标志是火车的出现。要有火车，先得有铁路。历史上，铁路的确先于火车出现。
欧洲历史上，马车一直是主要的陆路运输工具。近代以来，采矿业特别是采煤业的发展使矿产品的运输成了一个大问题。在高低不平、满是泥泞的矿井里，用木头铺上路轨大大提高了运输效率，这就形成了铁路的原始形态“木路”。之后随着冶金业的发展，铁制品大量出现，矿工们又进一步发现用铁皮包着的木轨摩擦力更小，运输量更大。后来，铁皮包着的木轨又被完全的铁轨代替。就这样，木轨一步步过渡到铁轨，木路变成了铁路。这是18世纪上半叶的事情。
蒸汽机问世后，自然有人想到将它用于驱动车子。1769年，法国工程师居纽造出了第一辆用蒸汽机推动的三轮汽车。1787年，瓦特的合作者之一、英国工程师默多克也发明了一辆用蒸汽机驱动的无轨火车。但将铁路与蒸汽机车相联系，并造出第一辆真正意义上的火车的，是英国人特里维西克。
1796年，特里维西克做出了一辆蒸汽机车模型。1802年，造出了第一辆真正的蒸汽机车。他用事实证明了，光滑的金属轮子在光滑的金属轨道上完全可以产生足够的牵引力。像所有具有开创性的发明家一样，特里维西克也面临着一大堆难题：动力不足、车轴断裂、铁轨断裂、振动太大，等等。由于得不到应有的支持，伟大的发明最后悄无声息地湮没了。
虽然特里维西克最后没有成功，但他的蒸汽机车在伦敦的工业博览会上展出后，激发了另一位后继者斯蒂芬逊的雄心壮志。这位煤矿工人的儿子从小就在煤矿里与蒸汽机打交道，非常熟悉这种新的动力机械。他热爱发明，喜欢动脑筋，几乎与戴维同时发明过安全矿灯。自从1812年在博览会上见到特里维西克的蒸汽机车后，他就立志完成这项伟大的发明。他认真研究了车轮与路轨的摩擦力，首次运用凸边轮作为火车的车轮。1814年，他研制的第一辆蒸汽机车在达林顿的矿区铁路上试运行，效果不错。运货量与速度都很理想，主要的毛病在于噪声太大、振动太大、对铁轨的破坏太厉害。另外，蒸汽机也存在爆炸的危险。今天我们已经很难想象当时的情景：火车开动时，浓烟滚滚，火星四溅，有地动山摇之势；坐在车上的人则满面烟尘，被颠得筋疲力尽。据说，第一次试车时就有几位大人物被摔伤，烟筒冒出的火焰把附近的树木都烧焦了。斯蒂芬逊没有气馁。他想方设法，不断改进。他在车厢下加减震弹簧，用熟铁代替生铁作路轨材料，在枕木下加铺小石块，增加车轮以分散机车的重量，将锅炉安装在车头以减小万一爆炸后可能造成的危害，等等。这些改进措施，使机车更趋完善。
1823年，斯蒂芬逊主持修建斯多克顿至达林顿之间的第一条商用铁路，正式将火车推向实用。1825年9月27日，斯蒂芬逊亲自驾驶他自己设计制造的“旅行号”机车，在新铺好的铁路上试车。为了可靠起见，他还同时采用了马作为动力，这次隆重的试车取得了空前的成功。机车牵引着6节煤车、20节挤满乘客的客车厢，载重达90吨，时速达15公里。这是一次盛况空前的试车典礼。铁路两旁人山人海，有人骑马跟着火车奔跑，为这一奇迹的出现欢呼。1830年，斯蒂芬逊修建的第二条铁路即利物浦至曼彻斯特大铁路贯通。这一次，他驾驶的“火箭号”使用的完全是蒸汽动力，平均时速达到了29公里，全线没出任何故障。
正像美国人将蒸汽动力用于水上运输一样，英国人则用蒸汽机大大推进了陆上运输。斯蒂芬逊的火车的鸣叫，召唤了一个“铁路时代”的到来。正是他使世界真正认识到铁路运输的巨大优越性。从此，巨龙奔驶在地球各地，极大地促进了世界经济的发展。正是“火车一响，黄金万两”。
继英国之后，美国于1828年修建了第一条铁路。法国于1830年，德国于1835年均推出了自己的铁路。此后兴起的“铁路热”在不到20年的时间内，使欧洲发达国家建起了遍布全国的铁路网。铁路使世界经济联成一体，隆隆的火车声宣告了第一次工业革命的胜利完成。
