Parna mašina nije izum koji je iznenadno nastao krajem 18. veka. Prvi motor na paru razvio je još Heron iz Aleksandrije u prvom veku nove ere, o čemu on piše u svom spisu Pneumatika. Taj uređaj, nazvan aeolipil, okretao se potiskom zagrejane vodene pare, ali nije imao praktične primene, mada je Heron razvio i rešenje za otvaranje vrata u hramovima i palatama pomoću pare.
U 16. veku javljaju se nova teorijska rešenja gde para potiskom okreće kugle i cilindre i u to doba su se pojavljivala i rešenja liftova i čamaca na vodenu paru, ali nije poznato da je ijedno od njih ostvareno. Kako god, izvesno je da se ideja o upotrebi pare za pokretanje mehaničkih delova “parila” više vekova, sve dok se nije došlo do prvih praktično ostvarenih uređaja.
Parna mašina je korišćena u čitavom nizu transportnih sredstava na kopnu i moru – za parobrode i čamce, za lokomotive i traktore, automobile i tricikle, valjke i kopače, kao i tenkove sa gusenicama ili bez njih. Osim za to, parna mašina se koristila i u industriji - motori na vodenu paru su pokretali čitav niz postrojenja, a postojali su i parni mlinovi i parne vršalice. Naročito široku primenu imale su parne pumpe, što je uostalom i bio prvi uređaj na paru.
Prvi upotrebljiv prototip parne pumpe nije razvio samo jedan naučnik. Mada se uobičajeno najveći deo zasluga za njihov nastanak pripisuje Džejmsu Vatu, ova parna mašina je konačni plod sto godina dugog razvoja u kome je učestvovao čitav niz pronalazača. Takve mašine su u praksi bile potrebne za izbacivanje vode iz rudnika, ali čitav vek nije bilo dovoljno efikasnog rešenja. Izvesno rešenje je dao engleski izumitelj Tomas Saveri (1650-1715), koji je 1698. godine napravio vrlo eksplozivnu pumpu na paru, razvijenu na osnovu radova sa zatvorenim parnim cilindrom francuskog fizičara Denisa Papena (1647–1712). Ipak, istinski napredak je doneo izum iz 1712. godine engleskog kovača Tomasa Njukomena (1663–1729), koji je napravio takozvanu atmosfersku pumpu na paru.
Njukomenova pumpa je izbacivala vodu iz rudnika tako što se na jednoj strani klackalice zagrejana para ubacivala u cilindar ispod klipa. Uteg na drugoj strani je podizao klip dok se para hladila vodom. Ispod klipa se pri hlađenju smanjivao pritisak u cilindru, tako da je atmosferski pritisak vraćao klip u prvobitni položaj i time spuštao polugu sa utegom kojom je vađena voda iz rudnika. Ovaj izum je funkcionisao u praksi tokom 18. veka, ali je za svoj rad trošio previše ogreva i sveukupno nije bio mnogo efikasan. Tokom narednih decenija je bilo sitnih poboljšanja konstrukcije, ali ne naročitih (ventile za ubacivanje hladne vode i pare su, na primer, u svakom ciklusu ručno otvarali dečaci koji su dežurali kraj mašine, sve dok i oni nisu povezani sa klackalicom).
Dalji razvoj je čekao pedeset godina, sve do pojave škotskog izumitelja Džejmsa Vata (1736–1819), koji je načinio prekretnicu i na neki način trasirao sudbinu svih budućih parnih mašina. Konstrukcioni model parne pumpe koji je Vat razvio nije bio zasnovan samo na unapređenju postojećeg tehničkog rešenja, već je i nastao u saradnji sa vodećim naučnicima epohe što je omogućilo da direktno primeni nauku o toploti tog doba. Svojim efikasnim rešenjem rada jednih orgulja, Vat je stekao ugled među profesorima koji su ga savetovali da se pozabavi usavršavanjem parne mašine. U tom poslu je pre svega dobio podršku fizičara, istraživača i enciklopediste Džona Robinsona (1739–1805) i hemičara Džozefa Bleka (1728–1799), koji se proslavio otkrićem ugljen-dioksida, latentne i specifične toplote. Na Univerzitetu u Glazgovu je postojala jedna stara Njukomenova parna pumpa, ali je ona bila odneta u London u vreme kad je Vat započeo svoja istraživanja o primeni pare za dobijanje mehaničkog rada. Na njegov zahtev, Njukomenova pumpa je vraćena u Glazgov 1763. godine i Vat je uneo čitav niz poboljšanja, stvarajući tako prvu « pravu » parnu mašinu. Osnovno Vatovo unapređenje bilo je uvođenje kondenzatora pare. Vat je zapazio da se u Njukomenovoj pumpi previše energije troši upravo zato što se para u cilindru kondenzuje kad se u njega ubaci hladna voda. Umesto toga, Vat je uveo odvojen kondenzator u kome se para pretvarala u vodu, a cilindar je održavao na istoj temperaturi kao i paru, čime je dobio višestruko efikasniju pumpu.
Vat je svoj izum dalje razvio, dodajući bojler sa boljom izolacijom, indikator napona pare i razna druga mehanička rešenja. Zbog manjka sredstava, u tom poduhvatu se udruživao sa više partnera, sve dok se 1775. godine nije udružio sa Metjuom Boltonom, sa kojim je započeo saradnju dugu 25 godina. Oni su kod Birmingema napravili prvu fabriku parnih mašina na svetu, koja je do 1824. godine proizvela gotovo 1.200 mašina.
Vat i Bolton su 1781. godine pomoću zupčanika omogućili prenos snage mašine sa poluge na točak, što je unapređenje koje je razvio jedan od njihovih zaposlenih, Vilijam Mardok (1754–1839). Prenos snage na točkove je otvorio put ka stvaranju prvih lokomotiva. Tokom prelaza dva veka nastalo je na desetine raznih rešenja, ali je problem bila njihova premala snaga. Među ostalima, Vat i Bulton su insistirali na mašinama koje su radile na niskim pritiscima, smatrajući visoke pritiske opasnim. Ali, bilo je i drugih viđenja.
Engleski pronalazač Ričard Trevitik (1771–1833) prikazao je na javnoj demonstraciji 1801. godine vozilo koje je pokretala parna mašina sa velikim pritiskom pare. Dve godine kasnije došlo do udesa u kome je poginulo četvoro ljudi, tako da je Trevitik bio žestoko napadan od konkurencije. No, on nije odustao od visokog pritiska i samo je povećao sigurnosne mere. Tako je 1804. godine napravio prvu ikada konstruisanu parnu lokomotivu koja je prenela teret od deset tona, pet vagona i 70 ljudi na rastojanje od 16 kilometara - od naselja Penidaren do Abersinon u Južnom Velsu. Usavršavanjem ovog izuma svet je postao sasvim drugačiji. Ubrzano su razvijane mašine sa više snage, većim brojem cilindara i taktova, da bi na prelazu sledeća dva veka, parni klipni motori dostigli svoj vrhunac. I potom bili izbačeni iz upotrebe.
Siemensova parna turbina
Ipak, parna mašina je deo porodice koja nije izumrla. Ono što je Džejms Vat razvio sa dodavanjem kondenzatora bila je samo prva široko prihvaćena toplotna mašina. Danas su takve mašine svuda, od frižidera i benzinskih motora, do na kraju karjeva, parnih turbina. Bitno različite od Vatovog motora, parne turbine se danas itekako koriste, pre svega u proizvodnji električne struje. Toplotna energija koja se u termoelektranama dobija iz uglja, a u nuklearnim elektrana u procesu fisije, predaje se pari koja zatim pokreće parnu turbinu i električni generator koji proizvodi struju. Smatra se da na ovaj način parne turbine proizvode čak 80 odsto električne energije na svetu. U njima je izumrla parna mašina zapravo dobila naslednika.
