กังหานน้ำมีมาตั้งแต่สมัยโรมันและใช้ในการบดเมล็ดพืชและสูบน้ำเพื่อการชลประทาน เครื่องเป่าลมที่ใช้พลังงานน้ำถูกนำมาใช้ในเตาหลอมในประเทศจีนในปี ค.ศ. 31 ^{[ 4 ]}ในศตวรรษที่ 13 กังหานน้ำได้ใช้พลังงาน ในการ ขับเคลื่อนโรงเลื่อย^{[ 5 ]}และค้อนกระแทกเพื่อดึงผ้าและทุบปอและต่อมาก็ทุบเศษผ้าฝ้ายให้เป็นเยื่อกระดาษสำหรับทำกระดาษ ค้อนกระแทกแสดงให้เห็นการบดแร่ในDe re Metallica (1555)

นาฬิกาเป็นอุปกรณ์เชิงกลยุคแรกที่ซับซ้อนที่สุดชนิดหนึ่ง ผู้ผลิตนาฬิกาเป็นผู้พัฒนาเครื่องมือกล ที่สำคัญ รวมถึงเครื่องตัดเฟืองและสกรู และยังมีส่วนร่วมในการพัฒนาการออกแบบเฟืองทางคณิตศาสตร์อีกด้วย นาฬิกาเป็นหนึ่งในสินค้าที่ผลิตจำนวนมากเป็นครั้งแรก โดยเริ่มประมาณปี 1830 ^{[ 6 ] [ 7 ]}

เครื่องเป่าลมพลังน้ำสำหรับเตาหลอมเหล็ก ซึ่งใช้ในประเทศจีนมาตั้งแต่สมัยโบราณ เริ่มมีการใช้งานในยุโรปตั้งแต่ศตวรรษที่ 15 แล้วหนังสือ De re Metallicaมีภาพวาดที่เกี่ยวข้องกับเครื่องเป่าลมสำหรับเตาหลอมเหล็ก รวมถึงภาพวาดขั้นตอนการผลิตด้วย

การออกแบบเฟืองที่ดีขึ้นช่วยลดการสึกหรอและเพิ่มประสิทธิภาพ การออกแบบเฟืองทางคณิตศาสตร์ได้รับการพัฒนาในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 นักคณิตศาสตร์และวิศวกรชาวฝรั่งเศสDesarguesได้ออกแบบและสร้างโรงสีแห่งแรกที่มีฟันเฟืองแบบเอพิไซคลอยด์ราวปีค.ศ. 1650 ในศตวรรษที่ 18 เฟืองแบบอินโวลูตซึ่งเป็นการออกแบบที่ได้มาจากคณิตศาสตร์อีกแบบหนึ่ง ได้ถูกนำมาใช้ เฟืองแบบอินโวลูตเหมาะสำหรับการขบเฟืองที่มีขนาดต่างกันได้ดีกว่าเฟืองแบบเอพิไซคลอยด์^{[ 7 ]} เครื่องตัดเฟืองเริ่มนำมาใช้ในศตวรรษที่ 18 ^{[ 6 ]}

เครื่องจักรไอน้ำของนิวโคเมนถูกนำมาใช้ครั้งแรกเพื่อสูบน้ำจากเหมืองในปี ค.ศ. 1712 จอห์น สมีตันได้นำเฟืองและเพลาโลหะมาใช้กับกังหานน้ำในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 18 การปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มต้นขึ้นส่วนใหญ่ด้วยเครื่องจักรสิ่งทอ เช่นเครื่องปั่นด้าย (ค.ศ. 1764) และเครื่องทอผ้าพลังน้ำ (ค.ศ. 1768)

ความต้องการชิ้นส่วนโลหะที่ใช้ในเครื่องจักรสิ่งทอ นำไปสู่การประดิษฐ์เครื่องมือกล หลายชนิด ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 จนถึงกลางศตวรรษที่ 19 หลังจากช่วงต้นศตวรรษที่ 19 เหล็กได้เข้ามาแทนที่ไม้มากขึ้นเรื่อยๆ ในเฟืองและเพลาของเครื่องจักรสิ่งทอ ในช่วงทศวรรษที่ 1840 ได้มีการพัฒนาเครื่องมือกล แบบทำงานเองได้ มีการพัฒนาเครื่องจักร สำหรับผลิตตะปูประมาณปี 1810 เครื่องจักรผลิตกระดาษแบบต่อเนื่อง ของ Fourdrinier ได้รับสิทธิบัตรในปี 1801 ซึ่งเข้ามาแทนที่วิธีการผลิตกระดาษด้วยมือแบบดั้งเดิมที่มีมานานหลายศตวรรษ

หนึ่งในอุปกรณ์เชิงกลชิ้นแรกที่ใช้ในการเกษตรคือเครื่องหว่านเมล็ดที่คิดค้นโดยเจโทร ทัลล์ราวปี ค.ศ. 1700 เครื่องหว่านเมล็ดช่วยให้การหว่านเมล็ดมีระยะห่างสม่ำเสมอกว่าวิธีการหว่านด้วยมือ ทำให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นและประหยัดเมล็ดพันธุ์ที่มีค่า ในปี ค.ศ. 1817 จักรยานคันแรกถูกประดิษฐ์และใช้ในเยอรมนีการเกษตรแบบใช้เครื่องจักรเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 ด้วยเครื่องเกี่ยวข้าว ที่ลากด้วยม้า และเครื่องนวดข้าวที่ใช้พลังงานจากม้า[ 8 ^{]ในช่วง} ปลายศตวรรษที่ 19 พลังงานไอน้ำถูกนำมาใช้ในการนวดข้าวและรถแทรกเตอร์ไอน้ำก็ปรากฏขึ้น การเผาไหม้ภายในเริ่มถูกนำมาใช้กับรถแทรกเตอร์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 การนวดข้าวและการเก็บเกี่ยวเดิมทีทำโดยใช้อุปกรณ์เสริมสำหรับรถแทรกเตอร์ แต่ในทศวรรษ ค.ศ. 1930 เครื่องเก็บเกี่ยวแบบรวม ที่ใช้พลังงานอิสระ ก็เริ่มถูกนำมาใช้

ในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 19 อุปกรณ์ไฮดรอลิกและนิวแมติกสามารถขับเคลื่อนการทำงานเชิงกลต่างๆ ได้ เช่น การวางตำแหน่งเครื่องมือหรือชิ้นงาน^{[ 9 ]} เครื่องตอกเสาเข็มและค้อนไอน้ำเป็นตัวอย่างของงานหนัก ในการแปรรูปอาหาร อุปกรณ์นิวแมติกหรือไฮดรอลิกสามารถเริ่มและหยุดการบรรจุกระป๋องหรือขวดบนสายพานลำเลียงได้ ระบบพวงมาลัยเพาเวอร์สำหรับรถยนต์ใช้กลไกไฮดรอลิก เช่นเดียวกับอุปกรณ์เคลื่อนย้ายดินและอุปกรณ์ก่อสร้างอื่นๆ เกือบทั้งหมด และอุปกรณ์เสริมต่างๆ ของรถแทรกเตอร์ พลังงานนิวแมติก (โดยปกติคืออากาศอัด) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานวาล์วอุตสาหกรรม

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เครื่องจักรพัฒนาความสามารถในการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งก่อนหน้านี้เคยทำโดยช่างฝีมือที่มีทักษะ^{[ 10 ]} ตัวอย่างเช่น เครื่องทำขวดแก้วที่พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2448 ซึ่งเข้ามาแทนที่ช่างเป่าแก้วที่ได้รับค่าจ้างสูงและแรงงานเด็ก และนำไปสู่การผลิตขวดแก้ว จำนวนมาก ^{[ 11 ]}

หลังปี 1900 โรงงานต่างๆ ได้นำระบบไฟฟ้า มา ใช้ และมีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าและระบบควบคุมเพื่อดำเนินการทางกลที่ซับซ้อนมากขึ้น ส่งผลให้กระบวนการผลิตสินค้าเกือบทุกชนิดกลายเป็นระบบกลไก

ในภาคการผลิต การใช้เครื่องจักรเข้ามาแทนที่วิธีการผลิตสินค้าด้วยมือ เครื่องจักรต้นกำลังคืออุปกรณ์ที่แปลงพลังงานความร้อน พลังงานศักยภาพ หรือพลังงานจลน์ให้เป็นงานเชิงกล เครื่องจักรต้นกำลังได้แก่ เครื่องยนต์สันดาปภายใน กังหันเผาไหม้ (เครื่องยนต์เจ็ท) กังหันน้ำและกังหันน้ำ กังหันลมและกังหันลม และเครื่องยนต์ไอน้ำและกังหันไอน้ำ อุปกรณ์ขนส่งที่ใช้พลังงาน เช่น หัวรถจักร รถยนต์ รถบรรทุก และเครื่องบิน เป็นการจำแนกประเภทของเครื่องจักรซึ่งรวมถึงประเภทย่อยตามประเภทของเครื่องยนต์ เช่น เครื่องยนต์สันดาปภายใน กังหันเผาไหม้ และไอน้ำ ภายในโรงงาน คลังสินค้า โรงเลื่อย และการดำเนินงานด้านการผลิตและการจัดจำหน่ายอื่นๆ อุปกรณ์ ขนถ่ายวัสดุเข้ามาแทนที่การแบกด้วยมือหรือรถเข็นและเกวียน^{[ 10 ]}

ในการทำเหมืองและการขุด รถขุดพลังงานเข้ามาแทนที่จอบและพลั่ว^{[ 10 ]} การบดหินและแร่ทำกันมาหลายศตวรรษโดยใช้ค้อนกระแทก ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำ แต่ค้อนกระแทกได้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องบด แร่ และเครื่องบดลูกบอล ที่ ทันสมัย

ระบบและอุปกรณ์ ขนถ่ายวัสดุจำนวนมากใช้สำหรับวัสดุหลากหลายชนิด รวมถึงถ่านหิน แร่ ธัญพืช ทราย กรวด และผลิตภัณฑ์ไม้^{[ 10 ]}

อุปกรณ์ก่อสร้างประกอบด้วยเครนเครื่องผสมคอนกรีตปั๊มคอนกรีตรถกระเช้าและเครื่องมือไฟฟ้าหลากหลายชนิด

ในปัจจุบัน เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานมักหมายถึงเครื่องจักรที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน ก่อนช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานมักหมายถึงเครื่องจักรที่ใช้ไอน้ำ น้ำ หรือลม

เครื่องจักรและเครื่องมือกลในยุคแรกๆ จำนวนมากใช้พลังงานจากมือ แต่ส่วนใหญ่เปลี่ยนมาใช้พลังงานจากน้ำหรือไอน้ำในช่วงต้นศตวรรษที่ 19

ก่อนการใช้ไฟฟ้าพลังงานของโรงงานและโรงสีมักถูกส่งผ่านโดยใช้เพลาส่งกำลังการใช้ไฟฟ้าทำให้เครื่องจักรแต่ละเครื่องสามารถขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แยกต่างหากในสิ่งที่เรียกว่าระบบขับเคลื่อนแบบยูนิตระบบขับเคลื่อนแบบยูนิตทำให้โรงงานสามารถจัดวางได้ดีขึ้นและทำให้เครื่องจักรต่าง ๆ สามารถทำงานด้วยความเร็วที่แตกต่างกันได้ ระบบขับเคลื่อนแบบยูนิตยังช่วยให้สามารถทำงานด้วยความเร็วที่สูงขึ้นมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือกล^{[ 12 ]}

ก้าวไปอีกขั้นจากการใช้เครื่องจักรคือระบบอัตโนมัติเครื่องจักรการผลิตในยุคแรก เช่น เครื่องเป่าขวดแก้ว (ประมาณปี 1890) ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานจำนวนมาก ในช่วงปี 1920 มีการใช้เครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ซึ่งต้องการความสนใจจากผู้ปฏิบัติงานน้อยลงมาก^{[ 10 ]}

คำนี้ยังใช้ในทางการทหารเพื่อหมายถึงการใช้ยานเกราะตีนตะขาบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรถลำเลียงพลหุ้มเกราะในการเคลื่อนย้ายกำลังพล ( ทหารราบยานยนต์ ) ที่ปกติแล้วจะต้องเดินเท้าหรือโดยสารรถบรรทุกเข้าสู่สนามรบ ในศัพท์ทางการทหาร คำว่า"ยานยนต์"หมายถึงหน่วยภาคพื้นดินที่สามารถต่อสู้จากยานพาหนะได้ ในขณะที่"เครื่องยนต์"หมายถึงหน่วย ( ทหารราบยานยนต์ ) ที่ถูกขนส่งและเข้าสู่สนามรบในยานพาหนะที่ไม่มีเกราะป้องกัน เช่น รถบรรทุก ดังนั้น หน่วยปืนใหญ่ที่ลากจูงจึงถือว่าเป็นเครื่องยนต์ ในขณะที่หน่วยปืนใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองถือว่าเป็นยานยนต์