在若幹代人之後，捆在輪緣上的罐子變成了與圓周吻合的水箱，在直徑不變的情況下能揚更多的水。後來有人注意到，如果用水車在水流很急的河裏揚水，流水本身就能使水車轉動。如果在輪緣上安一些凸出的木板來增大對水流的阻力，水流的力量可以使輪子運轉得很快。但是輪子不是非揚水不可，整個傳遞過程可以倒過來。讓水轉動輪子，輪子再轉動傳動軸：這樣，任何轉動的裝置都可以用水力作動力。磨麵的磨子顯然是能用水力作動力的。到公元前一世紀，水磨雖然用得還不廣，但已為人們所普通知曉。
水平水車是一種較簡單的水車。它比垂直水車小得多，功率也小，但是製造起來省木料，也無需多少水作動力。在公元前一世紀，一位希臘詩人寫了一首歌頌水磨的詩：
啊，磨玉米的姑娘們，
你們磨得如此地來勁！
你們可以回去睡覺了，
留下鳥兒來歌唱黎明！
現在河中的仙女，
跳到了水車輪上，
輪子帶動了轉軸，
轉軸又叫磨子歌唱。
待羅馬人繼承希臘世界的文化遺產時，他們繼承了希臘人的全部水力工業。而中世紀的拉丁基督教世界，卻是真正使用機械的最早的文明。到公元11世紀時，幾乎每一個教區都有水磨。水車逐漸開始派其他的用場，例如用來轉動磨子和輾子。磨子和輾子又被用來磨橄欖，磨蘋果醬，用來壓麻子油或菜子油，用來把菘藍屬植物壓製成染料，後來則用來把木炭研碎做火藥。
風車
公元644年，一個叫阿布·魯魯亞的製造風車的波斯匠人，因行刺哈裏發烏馬爾·伊本·卡圖布而被捕。644年是風車見於文獻的最早年代。有專門的資料提到於兩百餘年後出現在塞斯坦（在伊朗和阿富汗的邊界上）的著名的風車，這種風車是從公元前一世紀才被人們所知的小亞細亞的水平水車演變而來的，它的翼板安在一個垂直的“風轉動軸”上，在一個水平的平麵上轉動。
同樣，西方的垂直風車，則是由羅馬人維脫勞維斯所描述的公元前22至公元前21世紀之間的垂直水車演變而來的。這種風車稱為“柱車”，在1180年前後出現於法國，在1191年前後出現於英國。由於翼板無論何時都必須跟風向垂直，包括磨石和傳動裝置的木頭車體就安在一根支承的立柱上，一根長的杠杆從背後把它轉向迎風麵。大概是在1270年於坎特伯雷出現的所謂《風車詩》中，有幅關於這種風車的最早插圖。
不久之後從這種西式風車演變出的新式風車，於1300年前出現於法國。新的“塔式風車”由一個固定的塔構成，塔包括磨石和傳動裝置，隻有裝著翼板的塔頂能迎風轉動。有時用一根尾杆達到這個目的，有時則是用裝在塔頂裏的一根杠杆。中世紀的這種風車插圖甚為罕見，但是在沙弗爾克的一個教堂的彩色玻璃窗上有一幅圖畫，其年代為公元1470年。
對一年四季都沒有河流來驅動水車的所有歐洲村鎮來說，風車是一種福音。它也有助於取消手推磨和牛拉磨。但是風車的成本高，因為互相競爭的風車和水車同時使用是不可能經濟的。
鐵犁
曆史上曾有幾百年時間，我國在許多方麵比世界上其他國家領先，最大的優勢也許就是它的犁。在曆史上，西方落後的較突出的事例是：幾千年來，數百萬人以一種效率極低，消耗體力極大的方式犁地，造成對人的時間與精力的最大浪費。
隻有我國較早地擺脫了劣犁的束縛。當中國犁最終傳到歐洲後，曾被仿製，同時采用的分行栽培法與種子條播機耬車，這直接引起了歐洲農業革命。一般認為歐洲農業革命導致了工業革命，而且導致西方國家成為世界強國。然而具有諷刺意味的是，這一切的基礎卻都來自中國，而決非歐洲本土所固有的。
最基本和通用的犁稱為阿得犁。它有一個淺犁鏵，僅能開出淺溝，因而有時也用於經常刮風和土壤疏鬆而幹燥的地區。例如，這類犁目前仍在西班牙使用。我們手頭上有關於這種農具的圖片，它可追溯到公元前3000年的烏魯克。這種農具當時常常全用木料製作，因此沒有保存下來。
在我國，早期犁的考古證據是很不充分的。然而，從公元前4世紀以來的古代著作已提供了犁地的證據。
我國出土的三角石犁鏵可追溯到公元前4000年甚至公元前5000年早期。因此，牛拉的“阿得犁”早在新石器時代就已使用了。約公元前16世紀真正犁（確切地說是旋轉犁）的青銅犁鏵，在瀕臨北部灣的越南境內出土，這個地區當時與我國有貿易往來。但我國大多數犁鏵在那時似乎是木製的，所以也沒有保存下來。
公元前6世紀，鐵包木或實心鐵犁已廣泛應用，這是世界上最早的鐵犁，在質量上比西方通用的阿得犁好得多。希臘與羅馬的阿得犁通常是用短繩捆在犁的底部，它們分別被稱為“斯坦戈犁”和“袖犁鏵”。同中國犁相比，它們既不堅實又不牢靠，即使是用鐵製作的也是如此。
公元前3世紀，隨著煉鐵和鑄造技術在我國的提高，導致了稱為“輨”的犁鏵研製。先人們把這個時期發展的更堅固的非脆性可煆鑄鐵用於農業中。從一開始，輨這類犁鏵在設計上就比較先進，呈脊形，以便於犁土，而擋板以平緩坡度向上朝向中心，將土從犁上拋開，從而減少摩擦。大約在這一時期，鐵犁已普及，而弓架式阿得犁開始廢棄（隻有土質極疏鬆和風力極大的地區繼續使用），而代之以較重而更有效的方框式旋轉犁。這種犁可以用於粘性較大的土壤，而阿得犁太輕又不結實，對這種土質不適用。這種犁也可以用於阿得犁未能墾過的處女地。
公元前1世紀時，犁的寬度已超過15厘米，能夠開溝作壟。而在更寬的壟的兩邊較深地疏通壟溝，至遲在公元前4世紀，我國朝廷官吏和學者就正式推廣了框架犁。當時全世界沒有一種犁能比得上我國的這種犁，堅固、方框式、重型、結構良好的犁以及新的犁壁都是優於世界其他國家的各種犁的因素。但是，或許更重要的是使用可調節杆，改變犁片與犁梁之間的距離，可精確地調整犁地的深度。
這種新的操縱方式對農民來說意味著，犁可以經過改裝而適應各種類型的土壤、各個季節、不同的氣候條件以及不同的作用。犁確實成為具有多種用途的農具，對農民來說，這像是“鳥槍換炮”了。羅馬人隻有花大力氣傾斜犁梁才能調節壟溝的深度，這是一種既笨拙又使人極易疲勞的辦法。歐洲在整個中世紀時期大都處於這種情況。
到公元前2世紀，大量生產鑄鐵農具的私人作坊已遍及全國。公元前100年時，漢代朝廷在許多省份建立了大的官營鑄造廠。鐵器在百姓中已相當普遍地使用，因此鐵犁對普通人來說是很一般的東西。那時並不缺乏這些先進的鐵犁，它們在富家中並非稀罕之物，正像早期歐洲條播機頭200年間使用時那樣。
到公元前2世紀或公元前1世紀，四種不同的犁壁已廣泛地應用於犁。犁壁對於犁具有極大的作用。它是犁在土層的翻土絞部件，可將犁起的土輕輕地翻到一邊，使土落成整齊的壟坎，而不致造成堵塞。犁壁與犁鏵之間有著良好的配合。由於有不同形狀和角度，因此土壤以不同方式翻動成不同形狀。某些早期的犁壁已采用科學的蘇格蘭犁的設計先驅詹姆斯·斯莫爾於公元1784年闡明的原理，他寫道（但他不知道先於他2200年已有人應用了此原理）：
“犁鏵背與犁壁能不間斷或不作突然改變地犁出連續而良好的表麵。因此，翻土必定從犁鏵一端空隙處開始，而犁鏵與犁壁必定根據同一原理製成。”
我國古代人民也知道，鐵犁鏵與犁壁的額外重量大大減少犁地的摩擦而得到更多的補償。在2000年後，阿瑟·揚於公元1797年寫道：
“犁的重量似乎沒有什麼影響，這與一般看法相同。……犁的重量對馬的牽拉能力來說是微不足道的；較大的問題是粘性土壤的阻力，而減輕犁的重量對此不起任何作用；隻有恰當的比例才能解決這個問題。”
結構良好的犁壁，可以將土塊翻得恰到好處，順利而又摩擦極少，因此，好犁犁地就像是用刀切黃油，較重的刀就更容易切黃油。所以，如果結構恰當，較重的犁就會開出較細且較深的溝，而不會出現多少麻煩。
到中世紀晚期，歐洲才知道有犁壁這種東西，即使在那時，其結構也是極其粗糙的。這種犁壁是將扁平的木片固定在犁上，提供有角度的表麵，翻上來的土就會與之碰撞而分向兩邊。我國首先采用的曲形犁壁，到公元18世紀才出現在歐洲。由於歐洲缺乏這種犁壁，農民在犁地時不得不一次又一次地停下來，從犁上抓下土和雜草，因為在犁地的尖鏵與把土塊翻向一邊的粗壁之間沒有光滑的聯結表麵。增加的摩擦意味著需要有成群的牛拉犁，而我國的把犁人一般隻用一頭牛，很少超過兩頭牛的。
歐洲人通常要集資購買六至八頭牛用於犁最普通的地，以致不得不傾家蕩產。這同時還意味著，將要留出更多的土地作牧場，這樣，就勢必會減少為人生產糧食的土地。可以毫不誇張地說，我國當時處在今天美國與西歐的地位，而歐洲當時卻處在今天摩洛哥這類國家的地位。公元18世紀以前歐洲原始的毫無希望的農業無法同公元前4世紀以後我國的出色的先進的農業相比。
帶有壁的中國犁在公元17世紀時由荷蘭海員帶回荷蘭。這些荷蘭人受雇於英國人，任務是排去當時的東英吉利沼澤和薩姆塞特高沼地的水，他們帶去了中國犁，後來被稱為羅瑟拉姆犁。因此荷蘭人與英國人最先在歐洲受益於高效的中國犁。中國犁還有一個別名，叫做“雜牌荷蘭犁。”這種犁在水田裏特別有效，因而歐洲人很快認識到，它在一般土地上也一定很有效。
這種犁從英格蘭傳到蘇格蘭，又從荷蘭傳到美國和法國。到公元18世紀70年代，它是最便宜而又最好的犁。西方設計者在其後的幾十年間對這種犁進行了革新：詹姆斯．斯莫爾於公元1784年製出的犁比這種犁前進了一步，而J·艾倫·蘭塞姆於公元19世紀製出的各種犁則又作了進一步的改進。由於采用了鋼框架，產生了近代犁，它是對我國的犁進行多次改進的結果，也是導致歐洲農業革命的極重要因素。
旋轉式風扇車
我國的揚穀方法比西方領先大約2000年。在收割和脫粒之後，用這種方法把糠秕、碎稻稈和籽粒分開。最簡易方法甚至可以追溯到人工栽培穀物之前：將穀粒拋入空中，最好是在有大風時，這樣，糠秕被風吹走，而籽粒落到地上。其後采用簸箕，隨著手腕有節奏的抖動，就能把糠秕與重的籽粒分開，即糠秕逐漸被簸到簸箕的前部邊緣，而籽粒留在簸箕的後部。後來，又發明了揚穀篩。但我們的祖先並不滿足於這種等到有大風才能采用的揚穀方法，或那種速度緩慢而又費力的簸穀法或篩穀法。到公元前2世紀，他們作出了一項卓越的發明：旋轉式風扇車（即所謂颺車）。其模型已在古墓中發現，用陶製成，帶有小型工件。倒入加料鬥中的穀，不停地受到曲柄搖動的風扇產生的氣流衝擊，風扇後麵有一個大的進氣口，安裝在一個通向穀粒的、寬而斜的通道的末端。風扇產生的風把糠秕通過一個位於颺車尾部的漏孔吹到地上。籽粒則落到颺車中部外鍘下麵放著的盛器（如籮、筐等）裏。另有一種輕便式的旋轉式風扇車（輕便颺車）。這是一項重要的改進，因為原來的颺車很昂貴，而輕便式的颺車可以出租，使其物主能夠收回成本。還有一種颺車，不是由適於一人手搖的小曲柄來操作，而是由與曲柄相連的踏板來操作，這樣，操作人員就可以騰出手來同時幹其他的活。