蒸汽机的发展历经一段相当漫长的岁月，并非一开始就有活塞的概念。公元一世纪前后，现今埃及北部亚历山卓市的数学家希伦，提出直接利用水蒸汽的反作用力来推动的始祖蒸汽机，称为希伦蒸汽机(Hero's steam engine)，希腊话叫风动球(aeolipile)。一般认为希伦蒸汽机是现代喷射引擎和蒸汽机的鼻祖。直到公元1698 年，第一台实际应用在工业生产的活塞蒸气机方才诞生，是英国军事工程师萨弗里发明的蒸汽抽水机。英国锻工纽科门于1712 年又发明一种更有效的蒸汽机，至此蒸汽机的发展有了第一次重大突破。瓦特于1764 年受委托负责修理格拉斯哥大学一台教学用纽科门蒸汽机模型，并在往后近二十年间进行一连串的改进，终于在1781 年左右奠
希伦蒸汽机模型
定往复式活塞蒸汽机的关键技术。