Une machine à vapeur marine est un type de machine à vapeur conçu pour être utilisé sur un navire ou un autre navire marin. Les moteurs à vapeur ont commencé à apparaître sur les navires au début du 19e siècle et ont été le principal type de moteur utilisé pour les voyages en mer motorisés pendant la majeure partie des 100 années suivantes, lorsque les moteurs diesel ont commencé à remplacer les moteurs à vapeur comme norme pour la propulsion des navires. Un grand nombre de conceptions, d’améliorations et de configurations sont apparues pendant cette période, mais chaque machine à vapeur marine fonctionnait selon le même principe de base consistant à utiliser de la vapeur chauffée pour effectuer le travail.
La première machine à vapeur en état de marche a été inventée à la fin du XVIIe siècle, mais n’a été développée avec succès commercialement qu’au début du XVIIIe siècle. C’est presque 17 ans plus tard, en 18, que le premier modèle de bateau à vapeur à succès commercial fut développé par un Américain, Robert Fulton. Les premiers moteurs à vapeur marins étaient quelque peu peu fiables et sous-alimentés, mais les ingénieurs et les inventeurs aux États-Unis et en Europe ont rapidement apporté des améliorations et, dans les 100 ans, les navires à vapeur effectuaient régulièrement des voyages transatlantiques.
Les premiers navires équipés de ces types de moteurs avaient des chaudières qui utilisaient du bois comme combustible. Plus tard, de nombreux navires ont utilisé le charbon comme combustible. Une chaudière, un grand réservoir scellé contenant de l’eau a été chauffée pour produire de la vapeur, ce qui a créé une pression dans le système fermé. Cette pression était utilisée pour déplacer un ou plusieurs pistons dans les cylindres. Les pistons étaient reliés par des moyens mécaniques à un mécanisme d’entraînement, qui était utilisé pour faire tourner une roue à aubes, ou plus tard, sur des navires plus avancés, une vis d’hélice.
Les moteurs à vapeur à détente simple avaient des cylindres qui fonctionnaient tous sous la même pression, et dans les premiers stades du développement des moteurs à vapeur marins, tous les moteurs à vapeur étaient conçus de cette façon. Plus tard, le moteur à vapeur à détente composée a été développé, qui avait des cylindres qui fonctionnaient sous des pressions successivement plus basses lorsque la vapeur était acheminée successivement à travers les cylindres, refroidissant au fur et à mesure qu’elle traversait chacun avant de retourner à la chaudière. Les moteurs de ce type étaient généralement conçus avec deux cylindres. Les moteurs composés à trois cylindres étaient connus sous le nom de moteurs à triple expansion.
La méthode par laquelle une machine à vapeur marine transférait la puissance des pistons au mécanisme d’entraînement était le deuxième élément de la classification d’un moteur. De nombreuses conceptions de transfert de puissance différentes ont été développées à l’époque où les moteurs à vapeur étaient répandus. Un type de moteur connu sous le nom de moteur à levier latéral, dans lequel les pistons étaient reliés à deux grands leviers montés sur les côtés du moteur, était le type principal de machine à vapeur marine pendant les premières années de la puissance à vapeur. Les conceptions ultérieures comprenaient les moteurs à clocher, à traverse, à balancier et à balancier.