A sínpályától függetlenül történt a vasút másik alkotóelemének, a vasút lelkének, a lokomotívnak kifejlődése. Az a törekvés, hogy a gőzerőt használják fel szállításra, még Watt gőzgépjének megteremtése elölt megnyilatkozott. Szárazföldi közlekedésben a gőzerő felhasználására az első kezdetleges tervezet 1680-ban Isaak Newton-tól származik.

A gőzgép feltalálójának, a francia származású Papin-t (szül. 1647-ben Bloisban), a marburgi egyetem mathematikai professzorát tartják. Ő oldotta meg ugyanis 1690-ben, ha kezdetleges alakban is a feladatot amely szerint hengerben a dugattyút előre és hátra gőz mozgatja.

Papin eszméjét 1705-ben Newcomen javította, Watt pedig eredményesen annyira tökéletesítette, hogy majdnem minden üzemi vonatkozásban használható gőzgépet sikerült létesítenie.Az emberi fejlődés történetében az 1769-ik esztendő nevezetesebb, mint bármely diadalmas ütközet dátuma. James Watt ekkor szabadalmaztatta gőzgépjét.

Watt szabadalmának publikálása után azonnal foglalkoznak az eszmével, hogy a gőzgépet szállításra használják fel és pedig éppúgy a közutakon, mint a viziúton. Az első gőzkocsi készítője 1770-ben Cugnot francia tüzértiszt volt, akit a hadügyminiszter bízott meg gőzkocsi készítésével, azt remélve, hogy majd ezzel ágyúkat lehet vontatni. Cugnot azonban az első próbaútján póruljárt vele. Annak a helynek a közelében, ahol ma Párizsban a Madeleine-templom áll, nekifutott egy falnak.

A gőzkocsi erősebb volt, mint a fal, mert az utóbbi bedőlt. Cugnot kedvét azonban a baleset elvette a további kísérletezéstől. A háromkerekű Cugnot-gőzkocsi a párizsi Conservatoire des Arts et Métiers-nek egyik legérdekesebb látványossága.

Cugnot után 1784-ben Watt és asszisztense Murdock, 1790-ben Read, majd 1784-től 1804-ig az amerikai Evans foglalkozott közúti gőzkocsi létesítésével. A kísérletek azonban nem vezettek praktikus eredményre. A gép nagy rázkódásait általában sem a gép, sem az úttest nem bírta ki.
Az ember soha nem látott alakú, sziszegő, vele szemben nagy gyorsasággal száguldó szörnyeteget a megtestesült ördögnek vélte és a rémülettől majdmeghalt.

A Watt és Boulton-gyár nem jó szemmel nézte, hogy szivattyúgépek felállítására alkalmazott mérnöke a gőzkocsi problémájával foglalkozik s ezért Murdock kísérleteit abbahagyta. Gőzkocsi modelljét azonban a gyár kiállította a 1851. évi londoni első világkiállításon, amelynek egyik érdekessége volt.