Al vele eeuwen gebruikte men houten rails met daarop houten karren die door mensen of dieren werden geduwd of getrokken. Het oudste gebruik van houten rails, dat bekend is, was rond het jaar 600 voor Christus. In Griekenland werd de Diolkos, een spoorlijn tussen de zes en 8,5 kilometer lang, gebruikt om boten over het land te verplaatsen. Tijdens de industriële revolutie in Engeland werden de ijzeren rails, de stoommachines en de stoomlocomotief uitgevonden. Vanaf 1760 begon de Coalbrookdale Iron Works het houten spoor te verstevigen met ijzer. Zeven jaar later, in 1767, produceerden ze de eerste rails gemaakt van ijzer. Met de ijzeren rails konden zwaardere houten wagons met kolen en erts door paarden vanuit de Engelse mijnen worden vervoerd. De eerste stoommachine werd door de Engelse Thomas Savery in 1698 uitgevonden. Na Thomas Savery verbeterde Thomas Newcomen de stoommachine in 1712. In 1776 werden de eerste stoommachines, uitgevonden door James Watt, in commercieel gebruik genomen. De eerste rijdende stoomlocomotief ter wereld werd in 1804 door Richard Trevithick uitgevonden. De stoomlocomotief was echter nog te onbetrouwbaar en zwak voor commercieel gebruik, waardoor velen kozen voor paarden die de wagons trokken. De locomotief van Trevithick werd gebruikt in de ijzermijnen in Wales.

Tijdens de bouw van de Liverpool and Manchester Railway (L&MR) wilden de directeuren vaste stoommachines die langs de spoorlijn stonden en met kabels de wagons trokken gebruiken. George Stephenson was de ingenieur van de spoorlijn en beargumenteerde dat stoomlocomotieven veel meer geschikt waren voor de spoorlijn. Er werd besloten om een race te houden om te kijken of Stephenson gelijk had dat stoomlocomotieven de treinen op de spoorlijn konden trekken. De race werd van 4 t/m 14 oktober 1829 gehouden en kwam bekend te staan als de Rainhill Trials. Tijdens de wedstrijd moesten de locomotieven 10 rondes rijden van elk 2,8 kilometer heen en 2,8 kilometer terug. Deze afstand stond gelijk aan 56 km, wat gelijkstond aan een reis van Liverpool naar Manchester. De locomotieven mochten niet een lagere gemiddelde snelheid hebben dan 16 km/u. Hierna mochten de stoomlocomotieven worden bijgevuld met kolen en water. Daarna moesten de locomotieven nogmaals de 10 rondes rijden, wat gelijkstond aan de reis van Manchester terug naar Liverpool.

Voor de race ontwierp Robert Stephenson and Company (van Robert Stephenson, de enige zoon van George Stephenson) in 1829 de stoomlocomotief Rocket. Voor zijn tijd was Rocket de meest geavanceerde stoomlocomotief, waarin meerdere moderne innovaties waren samengebracht. Van de tien locomotieven die aan de race zouden deelnemen, waren slechts vijf locomotieven gereed om te rijden. Van de vijf was er één aangedreven door paarden, en dat was dus geen stoomlocomotief. Van de andere vier was de Rocket de enige die de eindstreep haalde. De Rocket reed met een gemiddelde snelheid van 19 km/u en een topsnelheid van 48 km/u, terwijl de locomotief 13 ton trok. Met het behalen van de winst op de Rainhill Trials is de Rocket de geschiedenisboeken ingegaan als de belangrijkste ontwikkeling van de stoomlocomotieven. De Rocket werd de basis van alle stoomlocomotieven die daarna werden gebouwd. De Rocket had voor de hele wereld bewezen dat stoomlocomotieven commercieel bruikbaar waren geworden en vanuit Engeland werden voor over de hele wereld stoomlocomotieven gebouwd. Wonderbaarlijk is dat de echte Rocket bewaard is en hij is te zien in het National Railway Museum in York, samen met een werkende replica van de locomotief zoals de Rocket tijdens de Rainhill Trials heeft gereden. George en Robert Stephenson kregen van de L&MR de opdracht om de stoomlocomotieven te bouwen. Op 15 september 1830 werd de Liverpool and Manchester Railway officieel geopend. De ontwikkelingen van stoomlocomotieven gingen toendertijd zo snel dat Rocket voor zijn inzet op de L&MR al werd verbouwd naar moderne standaarden. De L&MR werd de eerste spoorlijn ter wereld waar alleen stoomlocomotieven dienst op deden.

In Nederland werd in 1837 de Hollandsche IJzeren Spoorweg-Maatschappij (afgekort HIJSM, na 1860 HSM) als eerste spoorwegmaatschappij opgericht. Voor de exploitatie van hun nieuwe spoorlijn tussen Amsterdam en Haarlem wilden de HIJSM stoomlocomotieven kopen bij Robert Stephenson and Company. Door de winst van de Rainhill Trials was de Robert Stephenson and Company razend populair om stoomlocomotieven van aan te schaffen. Door de lange rij van orders konden locomotieven voor de HIJSM niet op tijd worden geleverd. De HIJSM week uit naar R.B. Longridge & Co. in Bedlington en in juli 1838 bestelde de HIJSM vier stoomlocomotieven. Het ontwerp van de locomotieven was van het type Patentee, door Robert Stephenson and Company in 1833 ontworpen. De vier locomotieven kregen de namen Snelheid, Arend, Hoop en Leeuw. De stoomlocomotieven Snelheid en Hoop werden met enkele verschillen geleverd ten opzichte van de Arend en Leeuw. In mei 1839 kwam de Snelheid in delen als eerste stoomlocomotief in Nederland aan. Zoals gebruikelijk werd de machine in Engeland gebouwd, daarna in delen vervoerd en op zijn bestemming weer in elkaar gezet. Begin augustus reed de Snelheid zijn eerste proefrit tussen Amsterdam en Haarlem. De Arend werd als tweede stoomlocomotief van Nederland begin september 1839 geleverd. Op 20 september 1839 werd de spoorlijn tussen Amsterdam en Haarlem als eerste spoorlijn in Nederland feestelijk geopend. De eerste trein, bestaande uit negen rijtuigen, werd getrokken door de Snelheid en de Arend. De trein werd gereden door de Engelse machinist John Middlemiss. De spoorlijn Amsterdam - Haarlem werd gebouwd met een spoorbreedte van 1945 mm. De spoorlijn werd in 1842 uitgebreid naar Leiden, een jaar later door naar Den Haag en in 1847 werd Rotterdam bereikt. In veel meer Europese landen werd de Engelse maat van 1435 mm gebruikt. Later paste ook Nederland de spoorbreedte aan naar 1435 mm.

In het begin waren treinen niet voorzien van een remsysteem waarmee de gehele trein geremd kon worden. De locomotief kon alleen zijn eigen remmen bedienen. Aangezien dit niet genoeg remkracht was voor een hele trein, waren er verdeeld over de treinen een of meerdere voertuigen aanwezig die wel voorzien waren van remmen en remhuisjes. In de huisjes zaten remmers die hun rijtuig of wagon konden laten remmen. De Hollandsche IJzeren Spoorweg-Maatschappij ruilde haar oudere en in steeds slechtere conditie verkerende stoomlocomotieven met jongere breedspoorlocomotieven van de Nederlandsche Rhijnspoorweg-Maatschappij (NRS). De HIJSM liet in 1856 de Hoop, Leeuw en Snelheid slopen. De Arend werd een jaar later gesloopt. De Arend heeft slechts 18 jaar dienst gedaan.

De originele vier locomotieven bestonden uit twee types die onderling verschilden. De Arend en Leeuw waren gelijk aan elkaar en de Snelheid en Hoop waren aan elkaar gelijk. Van de locomotief Leeuw zijn de originele tekeningen bewaard gebleven. Aan de hand van deze tekeningen kon de tweede stoomlocomotief ooit in Nederland, de Arend, nagebouwd worden. In 1938 bouwde de Centrale Werkplaats Zwolle in opdracht van de Nederlandsche Spoorwegen een rijvaardige replica van de Arend. Ook werden de rijtuigen HIJSM 4 'Diligence', HIJSM 8 'Char á Bancs' en HIJSM 10 'Waggon' nagebouwd. De rijvaardige replica's werden gebouwd ter ere van het 100-jarig bestaan van de spoorwegen in Nederland. In 1953 werd de Arend en de drie rijtuigen opgenomen in de collectie van het pas geopende Spoorwegmuseum in Utrecht. In het Spoorwegmuseum werd in 2005 een stuk breedspoor aangelegd waar de Arend onder stoom een stukje kan rijden. Sinds 2005 staat de Arend met twee van zijn rijtuigen in de attractie De Grote Ontdekking. De trein staat langs een replica van het station Station d'Eenhonderd Roe in Amsterdam, wat samen met het station in Haarlem de eerste treinstations van Nederland waren. In De Grote Ontdekking wordt bezoekers in het kort door John Middlemiss verteld over de ontwikkeling van de eerste stoommachines en stoomlocomotieven in Engeland.