如果地球算作一個健康的人體，那麼，在地球的每一個角落裡奔馳的無數列火車就是人體上的動脈血管。在經濟飛速發展的今天，假如沒有火車，那也就像人體沒有動脈血管一樣的可怕。火車和鐵路的發明與使用，為人類交通運輸事業的長足發展掀開了嶄新的篇章。
火車的發明者史蒂芬遜出生在英國紐卡斯爾的一個煤礦工人家庭，他14歲就到一個煤礦上當鍋爐工的助手。1814年7月，史蒂芬遜製造了一輛重為5噸的蒸汽火車頭「布魯克魯號」，它拖有8節重約30噸的車廂，在煤礦的軌道上運行。但這種火車速度太慢，震動很厲害，容易脫軌。1821年，史蒂芬遜擔任修建英格蘭北部從斯託克頓至達林頓的鐵路線的總工程師，1825年9月27日，這條鐵路正式建成並交付使用。在這一時期，他終於製造出了理想的「旅行號」機車，還親自駕駛這輛機車牽引著32節車廂，跑完了19.3千米的路程。1829年10月6日，史蒂芬遜父子製造出當時世界上第一輛載客火車「火箭號」，與別人製造的4輛載客火車進行了一場著名的比賽。
這場比賽吸引了許多人前來觀看。比賽剛開始就有兩列火車發生了故障，退出了比賽行列。第三列火車雖然行駛了44千米，但機車上的零件先後失靈，最後由於汽缸破裂而癱在了那兒。第四列火車行駛一段路程後，猛然傳來一聲巨響，把人們嚇了一跳，原來是鍋爐爆炸了。這樣，只有「火箭號」機車走完了112千米的賽程。「火箭號」的初始速度為每小時22千米，但到達終點時車速已達每小時46.6千米，在成千上萬名觀眾的歡呼聲中出盡了風頭。從此，史蒂芬遜成了人們竟相談論的新聞人物，世界各地也掀起了一股鐵路熱潮。可以說，火車的出現對現代工業的發展起到了巨大的推動作用。
至於鐵軌的發明則經歷了一個漫長的過程。軌道最早是由埃及人發明的。5000年前，古埃及人發現，由於車輪在大道上長期行駛，竟壓出了兩條堅硬的車轍，這使車輛行進起來要比沒有車轍的道路輕快許多。但是只有車輪壓在車轍上行駛才會出現這種情況。古埃及人受此啟發，便用石頭鋪墊路面，並在石頭上鑿出凹槽，這就是最早的車軌。
大約在公元1500年，世界上出現了木軌道，人們把樹木加工成木軌道，固定在鋪設的矩形橫木上，再把木頭車輪挖成凹形，使其正好嵌在木軌道上，保證車子行進時不至於脫軌。比起泥質地面上凹陷的車轍和石槽而言，木軌道更便於行車。
考古工作者發現古埃及和古希臘都曾有過石質軌道。16世紀時，德國人還曾經把石軌鋪設在哈茲礦區，供運送礦石的車輛行駛。17世紀，英國出現了把煤運到泰恩河畔的煤倉中去的木軌路。因為木軌容易磨損，人們想出了給木軌包一層硬木和不斷更換硬木的辦法。後來，又把硬木換成了鐵條，後來乾脆換成了鑄鐵。可是，生鐵是一種韌性不好的金屬，最初的機車由於過重而使鐵軌容易斷裂。所以，那些擁有礦井而需要購買機車的人則以不經濟為理由，斷然拒絕使用火車，仍然用馬匹拉車。當史蒂芬遜擔任前面說過的那條鐵路的總工程師時，他提出在這條線路上鋪設他自己發明的生鐵軌，每根長0.915米。可就在這時，莫爾佩思的具德林頓鐵廠的伯金肖，已經改進了軋制熟鐵鐵軌的方法，軋出了每根長4.575米的鐵軌。這種鐵軌具有接頭少，韌性好，在重壓下不易斷裂的優點，於是，史蒂芬遜毅然拋開了自己發明的鐵軌，而在該條線路上鋪上了具德林頓廠生產的鐵軌。
在這種鐵路上行駛的早期的史蒂芬遜機車，其主要任務是與馬車一起運輸煤炭，旅客仍然靠馬車運送。由於當時的鍋爐比較原始，沒有足夠的蒸汽使機車以持續不斷地高速行駛，因此，它只能在適合慢速託運的場合發揮作用。
1830年，世界最早的客運鐵路線在英國通車，通車典禮中釀成第一起鐵路事故，死了一名乘客。死者是政府商業部的前任部長赫斯基森爵士，他是當日一位貴賓，一向大力支持發展火車運輸事業。這次意外可說是造化弄人。那天用的正是史蒂芬遜父子設計的「火箭」號機車。