Încă din veacul al doilea î.e.n., Heron din Alexandria cunoştea forţa de expansiune a vaporilor şi a construit chiar o turbină cu reacţie. Invenţia lui nu a avut succes datorită faptului că relaţiile de producţie nu erau favorabile unei aplicaţii mai largi în practică.
Abia în 1707, Demis Papiu reactualizează problema şi construieşte o maşină cu vapori pe care o instalează pe o corabie. Principiul de funcţionare era următorul: apa fierbea într-un cazan închis şi vaporii treceau într-un cilindru care împingea un piston; mişcarea alternativă a pistonului era comandată manual prin deschiderea şi închiderea unor robinete.
Mai târziu, în anul 1765, scoţianul James Watt perfecţionează maşina cu vapori, dându-i forma definitivă sub care funcţionează şi astăzi.
De-a lungul timpului, turbinele cu vapori s-au dezvoltat foarte mult, extinzându-se pe o scară tot mai largă. Vaporii de abur au o masă specifică mult mai mică decât a apei şi de aceea trebuie să intre în paletele turbinei cu o viteză mult mai mare. Această viteză ajunge uneori la 1 km/s iar presiunea la 200 at.
Motoarele cu ardere internă sunt motoarele termice de cea mai largă răspândire. Ele au început să evolueze mult mai târziu datorită temperaturilor dezvoltate (cca 2000 °C) în corpul motorului. Din acest motiv dezvoltarea lor a avut loc odată cu dezvoltarea metalurgiei care a ajuns să producă oţeluri şi aliaje suficient de rezistente. Avantajul acestora faţă de turbinele cu abur este în principal că au gabarite mult mai reduse şi pot fi puse in funcţiune imediat. Astăzi se construiesc asemenea maşini cu puteri de 2500 CP la o greutate de numai 500g/CP.
O altă maşină termică este motorul Diesel. El a apărut la începutul anului 1900 în Germania şi a fost inventat de Rudolf Diesel. La aceste motoare, aerul este comprimat rapid în cilindru până la 25-30 at. Această comprimare ridică temperatura până la 7-800 °C, producând astfel aprinderea combustibilului sub formă de mici picături produse de un vaporizator. Motorul Diesel este mult mai robust decât motoarele cu explozie şi are avantajul că foloseşte combustibil ieftin: motorină, ţiţei sau chiar praf de cărbune.