Многочисленным мелким мастерским начала XIX века остро нужны были двигатели мощностью 2–3 л.с. Паровые машины из-за наличия котла получались слишком громоздкими, и в 1791 году англичанин Стрит предложил поршневой двигатель, в цилиндре которого вспыхивало топливо. Осуществить идею оказалось не просто. Лишь в 1867 году немецкие изобретатели Отто и Ланген показали на Всемирной выставке первый двигатель внутреннего сгорания, способный заменить паровую машину. Он работал на светильном газе, применявшемся в уличных фонарях. В его вертикальном цилиндре находился тяжелый поршень, соединенный с маховиком при помощи зубчатой рейки и хитроумного механизма. Вот как он действовал.

Сначала поршень за счет поворота маховика, соединенного с зубчатой рейкой, немного поднимался и засасывал смесь воздуха с газом. Далее при помощи запальной трубки смесь поджигалась, происходил взрыв, и тут связь рейки с зубчатым колесом маховика прерывалась, а поршень взлетал вверх до упора в особую шайбу с резиновым кольцом. После чего он начинал опускаться под действием своего веса, механизм вновь соединял рейку с зубчатым колесом, и маховик начинал вращаться.

За время, пока поршень опускался, цилиндр охлаждался водой, находящиеся в нем газы сжимались. Их давление становилось меньше атмосферного, и появлялась дополнительная сила, «всасывающая» его в цилиндр.

КПД двигателя получился почти вдвое выше, чем у паровой машины. Несмотря на сложность конструкции, двигатель Отто — Лангена был надежен и его охотно покупали. Но всегда желательно, чтобы расход топлива был как можно ниже. И тот же Николаус Отто, опираясь на теорию француза Бо де Роша, создал в 1867 году чрезвычайно экономичный четырехтактный тепловой двигатель. Мы им пользуемся и сегодня.