Паровая машина
Первая паровая машина построена в XVII в. Папеном и представляла конус с поршнем, который поднимался действием пара, а опускался давлением атмосферы после сгущения отработавшего пара. На этом же принципе были построены в 1705 году вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена для выкачивания воды из копей. Значительные усовершенствования в вакуумной паровой машине были сделаны Джеймсом Уаттом в 1769 году. Дальнейшее значительное усовершенствование парового двигателя (применение на рабочем ходу пара высокого давления вместо вакуума) было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году.
Компаунд-машина
В поздних сериях паровозов компаунд-машины не применялись в силу присущих им недостатков, а улучшения экономичности добивались путём перегрева пара.
В Российской империи впервые предложил использовать компаунд-машины совместно с перегретым паром в конструкции паровозов инженер А. О. Чечотт в 1911 году, и практически реализовал своё предложение в ряде конструкций паровозов.
Большой вклад в изучение и применение паровой машины системы компаунд на паровозах внёс российский инженер - Александр Парфеньевич Бородин.