キュニョーの砲車
蒸気機関は17世紀末にドニ・パパンによって『ピストンを使った押し出し』が試作され、その後トーマス・セイヴァリが特許を取得し1712年にトーマス・ニューコメンにより『低圧を利用した吸引』（大気圧機関）が実用化され、鉱山などでの排水用ポンプの定置型動力として使われていた。いずれも、力が加わった後のピストンを元の位置に戻すためには重力など別の力を用いていた。1760年ごろになると複数の科学者が蒸気によって車を動かす試みをはじめた。キュニョーも軍事技術に携わったことから蒸気の使い方を学んでいた。ドイツの技師ヤーコプ・ロイポルト (: 1674-1727) が1724年に9分冊の著作『Theatrum machinarum generale』に影響を受けている。
蒸気機関
一度利用した蒸気を低圧シリンダで再度膨張させる事によって利用する。低圧シリンダの方が直径が大きい。三段膨張機関、四段膨張機関もあった。
膨張段数を増やす事によって単式機関よりもエネルギー効率が高まった。複動式蒸気機関とは異なる。
吸気口が上死点側にあり蒸気の流入のみを受け持つ。下死点側に排気口があり排気のみを受け持つ。蒸気は常に吸気口から排気口へ一方方向へ流れるのでこの名称で呼ばれる。