被人們稱為“輪船之父”的羅伯特·富爾頓是美國機械工程師、畫家。他在英國學習繪畫期間，就對河中試航的“夏洛蒂·鄧達斯”汽輪產生了濃厚的興趣。他對船隻結構和工作原理進行了研究，並且考察了英國內河航運狀況，發現汽輪船具有廣闊的前景，且已具備了製造的條件。1803年，他在法國設計並製造了汽輪船，製成後在塞納河上試航成功，但速度很慢，逆水航行時隻相當於人在地麵上步行的速度。盡管如此，富爾頓並沒有灰心，他回到祖國後又繼續研究，終於在1807年7月設計出了排水量為100噸、長45.72米、寬9.14米的汽輪船“克萊蒙特”號。該船的動力由72馬力的瓦特蒸汽機來帶動車輪撥水。8月17日，載有40名乘客的“克萊蒙特號”從紐約出發，沿著哈德遜河逆流而上，31小時後，駛進240千米以外的奧爾巴尼港，平均時速7.74千米，由此拉開了輪船時代的帷幕。此後，“克萊蒙特號”在哈德遜河上定期航行，成為世界上第一艘蒸汽輪船。在接下來不到5年的時間，歐洲與美國就出現了50艘蒸汽輪船在定期航線上航行。1829年，奧地利人約瑟夫·萊塞爾發明了可使用於船隻技術的螺旋槳，並由瑞士工程師翰·埃裏克森等人進行改進，製成了沒有“輪”的輪船，克服了明輪推進效率低、易受風浪損壞的缺點。
在螺旋槳推進器誕生初期，許多人還擔心螺旋槳的推進效率能否勝過明輪。1845年4月，英國建造的以蒸汽為動力、螺旋槳推進的“響尾蛇”號戰艦與另一艘噸位和尺寸相同、動力不同的戰艦同時開動，經過多次複賽，螺旋槳推進的船隻取得了無可爭議的勝利。從此，螺旋槳推進器便逐漸取代了明輪。
船用發動機和推進器的進步，不但解決了船隻技術的動力問題，建造船隻的材料也由木材向鋼鐵轉變。早期的輪船以蒸汽機為動力，由於煤炭在鍋爐裏噴著火，煙囪冒著濃濃的黑煙，因此曾被稱為“火輪”。1884年，英國發明家查理斯·帕森斯設計出汽輪機。汽輪機以燃油為燃料，不但提高了發動機的效率，而且減少了燃料的消耗，縮小了動力裝置占用的空間。從此，汽輪機成為輪船采用的主要動力裝置，並具備了現代輪船的基本形態。進入20世紀後，又出現了船用柴油機，進一步推動著輪船向現代化邁進，並出現了油輪、集裝箱船等專用輪船。