บางครั้ง Pierre-Marie-Jérôme Trésaguetถือเป็นบุคคลแรกที่นำวิทยาศาสตร์หลังยุคโรมันมาใช้ใน การสร้าง ถนนเขาเป็นชาวฝรั่งเศสจากตระกูลวิศวกร ทำงานปูถนนในปารีสตั้งแต่ปี 1757 ถึง 1764 ในฐานะหัวหน้าวิศวกรก่อสร้างถนนของLimogesเขามีโอกาสพัฒนาวิธีการก่อสร้างถนนที่ดีกว่าและถูกกว่า ในปี 1775 Tresaguet ได้เป็นวิศวกรทั่วไปและนำเสนอคำตอบของเขาสำหรับการปรับปรุงถนนในฝรั่งเศส ซึ่งในไม่ช้าก็กลายเป็นมาตรฐานปฏิบัติที่นั่น^{[ 1 ]}

Trésaguet ได้แนะนำถนนที่ประกอบด้วยหินสามชั้นวางบนฐานราก ที่ยกสูงขึ้น พร้อมร่องระบายน้ำด้านข้าง ชั้นสองชั้นแรกประกอบด้วยหินกรวด ที่บดด้วยมือเป็นเหลี่ยม ขนาดสูงสุด3 นิ้ว (7.6 ซม.)ลึกประมาณ8 นิ้ว (20 ซม.)ชั้นที่สามหนาประมาณ2 นิ้ว (5 ซม.)โดยมีขนาดหินกรวดสูงสุด1 นิ้ว (2.5 ซม . ) ^{[ 2 ]}พื้นผิวระดับบนสุดนี้ช่วยให้มีรูปทรงที่เรียบขึ้นและปกป้องหินขนาดใหญ่ในโครงสร้างถนนจากล้อเหล็กและกีบม้า เพื่อให้พื้นผิวถนนเรียบเสมอกับพื้นที่ชนบท ถนนนี้จึงถูกสร้างเป็นร่อง ซึ่งทำให้เกิดปัญหาการระบายน้ำ ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขโดยการเปลี่ยนแปลงต่างๆ รวมถึงการขุดร่องระบายน้ำด้านข้างที่ลึก การทำให้พื้นผิวแข็งแรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และการสร้างถนนโดยมีความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างขอบทั้งสองข้าง ความแตกต่างนั้นเรียกว่าความโค้งหรือความลาดเอียง ของถนน ^{[ 2 ]}    

โทมัส เทลฟอร์ดเกิดที่^{เมือง}ดัมฟรีเชอร์ประเทศสกอตแลนด์ [ ^{3 ]}เป็นนักสำรวจและวิศวกรที่นำทฤษฎีการสร้างถนนของเทรซาเกต์มาใช้ ในปี ค.ศ. 1801 เทลฟอร์ดทำงานให้กับคณะกรรมการถนนและสะพานไฮแลนด์เขาได้เป็นผู้อำนวยการ คณะกรรมการถนน โฮลีเฮดระหว่างปี ค.ศ. 1815 ถึง 1830 เทลฟอร์ดได้ขยายทฤษฎีของเทรซาเกต์ แต่เน้นที่หินคุณภาพสูง เขาตระหนักว่าปัญหาถนนบางอย่างของชาวฝรั่งเศสสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการใช้บล็อกหินทรงลูกบาศก์^{[ 4 ]}

เทลฟอร์ดใช้หินปูพื้น (เหยือก) ที่มีรูปร่างไม่สมบูรณ์ขนาดประมาณ12 นิ้ว × 10 นิ้ว × 6 นิ้ว (30 ซม. × 25 ซม. × 15 ซม.)โดยมีพื้นผิวด้านล่างเรียบเล็กน้อย เขาหันด้านอื่นๆ ให้ตั้งฉากมากกว่าวิธีของเทรซาเกต์ ขอบที่ยาวที่สุดถูกจัดวางขวางกับทิศทางการจราจร และรอยต่อถูกแบ่งออกตามวิธีการ ก่อ อิฐ แบบดั้งเดิม แต่ใช้ด้านที่เล็กที่สุดของเหยือกเป็นพื้นผิวด้านบนและด้านล่าง^{[ 4 ]}          

เศษหินถูกยัดเข้าไปในช่องว่างระหว่างหน้าตัดที่เรียวและตั้งฉากกัน เพื่อให้ชั้นหินมีการควบคุมด้านข้างที่ดี เทลฟอร์ดรักษาแนวหินตามธรรมชาติให้เรียบ และใช้ช่างก่อสร้างปรับระดับพื้นผิวด้านบนของก้อนหินให้โค้งมน เขาปูชั้นหินหนา6 นิ้ว (15 ซม.) ที่มีขนาดไม่เกิน 2.4 นิ้ว (6 ซม.)ไว้บนฐานหิน เพื่อให้พื้นผิวถนนเสร็จสมบูรณ์ เขาจึงคลุมหินด้วยส่วนผสมของกรวดและเศษหิน โครงสร้างนี้จึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "การปูถนนแบบเทลฟอร์ด" ถนนของเทลฟอร์ดอาศัยโครงสร้างที่แข็งแรงเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำขังและกัดกร่อนความแข็งแรงของพื้นผิวถนน เทลฟอร์ดจึงยกโครงสร้างพื้นผิวถนนให้สูงกว่าระดับพื้นดินทุกครั้งที่ทำได้   

ในกรณีที่โครงสร้างไม่สามารถยกขึ้นได้ เทลฟอร์ดจึงระบายน้ำออกจากพื้นที่รอบๆ ริมถนน ผู้สร้างถนนในอังกฤษก่อนหน้านี้ละเลยปัญหาการระบายน้ำ และการค้นพบหลักการระบายน้ำของเทลฟอร์ดถือเป็นผลงานสำคัญในการก่อสร้างถนน^{[ 5 ]}ในช่วงเวลาเดียวกันจอห์น เมตคาล์ฟได้สนับสนุนอย่างหนักแน่นว่าการระบายน้ำเป็นปัจจัยสำคัญในการก่อสร้างถนน และทำให้เพื่อนร่วมงานประหลาดใจด้วยการสร้างถนนแห้งแม้กระทั่งในพื้นที่ชื้นแฉะ เขาทำได้สำเร็จโดยการรวมชั้นของไม้พุ่มและต้นเฮเธอร์เข้าไปด้วย

จอห์น ลูด้อน แมคอดัม เกิดที่เมืองแอร์ประเทศสกอตแลนด์ ในปี 1756 ในปี 1787 เขาได้เป็นผู้ดูแลถนน Ayrshire Turnpike ในที่ราบต่ำของสกอตแลนด์และในช่วงเจ็ดปีต่อมา งานอดิเรกของเขากลายเป็นความหลงใหล เขาได้ย้ายไปอยู่ที่บริสตอลประเทศอังกฤษ ในปี 1802 และได้เป็นกรรมาธิการด้านการปูถนนในปี 1806 ^{[ 6 ]}เมื่อวันที่ 15 มกราคม 1816 เขาได้รับเลือกให้เป็นผู้สำรวจถนนทั่วไปสำหรับ Bristol turnpike trustและรับผิดชอบถนนยาว 149 ไมล์^{[ 6 ]}จากนั้นเขาก็นำแนวคิดเกี่ยวกับการก่อสร้างถนนไปปฏิบัติจริง โดยถนนที่ปูด้วยแอสฟัลต์เป็นครั้งแรกคือถนน Marsh Road ที่Ashton Gateเมืองบริสตอล^{[ 6 ]}เขายังเริ่มเผยแพร่แนวคิดของเขาอย่างจริงจังในหนังสือสองเล่มชื่อRemarks (or Observations) on the Present System of Roadmaking (ซึ่งตีพิมพ์ถึงเก้าฉบับระหว่างปี 1816 ถึง 1827) และA Practical Essay on the Scientific Repair and Preservation of Public Roads ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1819 ^{[ 7 ]}

วิธีการของ McAdam นั้นเรียบง่ายกว่าแต่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการปกป้องถนน: เขาค้นพบว่าฐานรากขนาดใหญ่ที่สร้างจากหินซ้อนกันนั้นไม่จำเป็น และยืนยันว่าดินในพื้นที่เพียงอย่างเดียวก็สามารถรองรับถนนและการจราจรบนถนนได้ ตราบใดที่มันถูกปกคลุมด้วยชั้นผิวถนนที่ปกป้องดินด้านล่างจากน้ำและการสึกหรอ^{[ 8 ]}ชั้นใต้พื้นผิวที่ประกอบด้วยหินแตกขนาดเล็กที่มีเหลี่ยมมุมจะทำหน้าที่เป็นมวลแข็ง การรักษาขนาดของหินบนพื้นผิวให้เล็กกว่าความกว้างของล้อรถจะทำให้พื้นผิวถนนวิ่งได้ดี หินบนพื้นผิวขนาดเล็กยังช่วยลดแรงกดบนถนน ตราบใดที่ถนนยังคงแห้งพอสมควร^{[ 9 ]}

แตกต่างจากเทลฟอร์ดและผู้สร้างถนนรายอื่น ๆ ในสมัยนั้น แมคอดัมสร้างถนนของเขาให้เกือบราบเรียบ ถนน กว้าง 30 ฟุต (9.1 เมตร) ของเขา ต้องการความลาดเอียงเพียง3 นิ้ว (7.6 เซนติเมตร)จากขอบถึงตรงกลาง การลาดเอียงและการยกถนนให้สูงกว่าระดับน้ำใต้ดินทำให้สามารถระบายน้ำฝนลงสู่คูระบายน้ำด้านข้างได้^{[ 10 ]}  

ขนาดของหินเป็นหัวใจสำคัญของทฤษฎีการสร้างถนนของ McAdam ความหนาของถนนชั้นล่าง8 นิ้ว (20 ซม.)ถูกจำกัดไว้ที่หินที่มีขนาดไม่เกิน3 นิ้ว (7.5 ซม.) ชั้นหิน ด้านบนหนา 2 นิ้ว (5 ซม.)ถูกจำกัดไว้ที่หินที่ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เซนติเมตร ( 3/4 นิ้ว ) ซึ่งผู้ควบคุมงานจะตรวจสอบโดยใช้เครื่องชั่ง คนงานสามารถตรวจสอบขนาดของหินได้ ด้วยตนเองโดยดูว่าหินนั้นพอดีกับปากของเขาหรือไม่ ความสำคัญของขนาดหิน 2 ซม. คือหินต้องมีขนาดเล็กกว่า ความกว้าง สี่นิ้ว (10 ซม.)ของ ล้อ รถ เหล็ก ที่วิ่งบนถนนมาก^{[ 5 ]}       

แมคอดัมเชื่อว่า "วิธีการที่เหมาะสม" ในการทุบหินเพื่อใช้ประโยชน์และรวดเร็วคือการที่ผู้คนนั่งลงและใช้ค้อนขนาดเล็กทุบหินจนแต่ละก้อนมีน้ำหนักไม่เกิน6 ออนซ์ (170 กรัม)เขายังเขียนอีกว่าคุณภาพของถนนจะขึ้นอยู่กับว่าหินถูกกระจายบนพื้นผิวอย่างระมัดระวังเพียงใดในพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยกระจายทีละพลั่ว^{[ 11 ]} 

แมคอดัมสั่งห้ามไม่ให้นำสารใดๆ ที่จะดูดซับน้ำและส่งผลกระทบต่อถนนเนื่องจากน้ำแข็งมาผสมในถนน และห้ามวางสิ่งใดๆ บนหินที่สะอาดเพื่อยึดถนน การกระทำของการจราจรบนถนนจะทำให้หินที่แตกมารวมกันด้วยมุมของมันเอง กลายเป็นพื้นผิวเรียบและแข็งแรงที่สามารถทนต่อสภาพอากาศหรือการจราจรได้^{[ 12 ]}

ถนนลาดยางมะตาดสายแรกที่สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาถูกสร้างขึ้นระหว่างเมืองแฮเกอร์สทาวน์และเมืองบูนส์โบโร รัฐแมริแลนด์และในขณะนั้นมีชื่อว่าถนนบูนส์ โบ โรเทิร์นไพค์นี่เป็นส่วนสุดท้ายของถนนที่ยังไม่ได้รับการปรับปรุงระหว่างเมืองบัลติมอร์บนอ่าวเชซาพีคไปยังเมืองวีลลิงบนแม่น้ำโอไฮโอก่อนที่จะมีการลาดยางมะตาด รถม้าที่เดินทางบนถนนจากแฮเกอร์สทาวน์ไปยังบูนส์โบโรในช่วงฤดูหนาวต้องใช้เวลา 5 ถึง 7 ชั่วโมงในการเดินทางระยะทาง10 ไมล์ (16 กิโลเมตร) ^{[ 13 ] [ 14 ]} 

ถนนสายนี้สร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2366 โดยใช้เทคนิคการสร้างถนนของ McAdam ยกเว้นว่าถนนที่สร้างเสร็จแล้วจะถูกบดอัดด้วยลูกกลิ้งเหล็กหล่อแทนที่จะอาศัยการจราจรบนถนนในการบดอัด^{[ 15 ]}ถนนอเมริกันสายที่สองที่สร้างโดยใช้หลักการของ McAdam คือถนน Cumberlandซึ่งมี ความยาว 73 ไมล์ (117 กิโลเมตร)และสร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2473 หลังจากใช้เวลาสร้าง 5 ปี^{[ 13 ] [ 14 ]} 

ชื่อเสียงของ McAdam มาจากการก่อสร้างที่มีประสิทธิภาพและประหยัด ซึ่งถือเป็นการพัฒนาที่ดีขึ้นมากเมื่อเทียบกับวิธีการที่ใช้ในยุคสมัยของเขา เขาเน้นย้ำว่าถนนสามารถสร้างได้สำหรับการจราจรทุกประเภท และเขาช่วยบรรเทาความไม่พอใจของผู้เดินทางที่มีต่อปริมาณการจราจรที่เพิ่มขึ้นบนท้องถนน มรดกของเขาอยู่ที่การสนับสนุนการบำรุงรักษาและการจัดการถนนที่มีประสิทธิภาพ เขาสนับสนุนให้มีหน่วยงานถนนส่วนกลางที่มีเจ้าหน้าที่มืออาชีพที่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดี ซึ่งจะได้รับเงินเดือนที่ป้องกันการทุจริตได้ ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้สามารถอุทิศเวลาทั้งหมดให้กับหน้าที่เหล่านี้และรับผิดชอบต่อการกระทำของตนได้^{[ 16 ]}