Apie tai, kaip garo energija virsta mechanine, I a. rašė senovės graikų mechanikas Heronas Aleksandrietis. Žinoma, kad įvairius garinius įrenginius XVI a. Egipte buvo sukonstravęs arabų filosofas, astronomas ir inžinierius Tagi al-Dinomas, XVII a. – ispanų išradėjas J. A. de Bomontas, ispanų inžinierius G.Branca, anglų karo inžinierius Th.Savery, aprašė anglas E.Somersetas ir kiti.
Šie įrenginiai nebuvo pakankamai efektyvūs, kad būtų naudojami plačiau. Tik 1712 m. anglų kalvis Thomas Newcomenas (1663–1729) užpatentavo pirmąją garo mašiną. Šioje mašinoje garų slėgis spaudė stūmoklį, kurio slenkamąjį judesį svirtinis mechanizmas vertė sukamuoju veleno judesiu, t.y. mechanine jėga. Mašina buvo naudojama kasyklose vandeniui iš šachtų pumpuoti. Bet jos pajėgumas buvo mažas, o degalų suvartodavo daug, nes cilindras buvo aušinamas po kiekvieno takto.
Škotų mechanikas Jamesas Wattas (1736–1819) patobulino Th.Newcomeno idėją ir 1769 m. užpatentavo naujo modelio žemo slėgio garo mašiną. Jos darbo ciklo kaitinamoji ir aušinamoji dalys buvo atskirtos. Tai leido išvengti energijos nuostolių, ji dirbo greičiau ir anglių jai reikėjo net dviem trečdaliais mažiau nei Th.Newcomeno išradimui. Todėl ją buvo galima naudoti ir ten, kur kuro buvo mažai ir jis buvo brangus.
J.Wattas apskaičiavo, kad jo garo mašina kasybos darbuose pakeičia 12 arklių. Būtent nuo to laiko technikoje paplito arklio galios vienetas (lietuviškai dėl netikslaus vertimo ilgą laiką vadintas arklio jėga). Vėliau J.Wattas nustatė, kad arklys į 1 m aukštį per 1 sekundę gali pakelti 75 kg krovinį. Taip buvo išmatuota arklio galia. Bet šis arklys buvo labai stiprus ir tokią galią galėjo demonstruoti labai trumpai. Vėlesni bandymai su kitais arkliais parodė, kad tikroji jų galia mažesnė.
1775 m. J.Wattas su partneriu įkūrė pirmąjį garo mašinų fabriką. Netrukus jo išradimas buvo naudojamas kasyklose, tekstilės fabrikuose, laivuose, lokomotyvuose. XIX a. garlaiviui su stūmokline garo mašina valdyti reikėjo maždaug 6 kartus mažesnės įgulos nei tokio dydžio burlaiviui.
Po garo mašinos išradimo technikos pažanga įgavo didžiulį pagreitį, mašinoms pradėjus veikti ėmė sparčiai augti ir plėstis miestai. Technikos revoliuciją ir perversmą pramonėje sukėlusias mašinas vėliau pakeitė vidaus degimo varikliai, garo turbinos ir elektros varikliai. Šiandien jos beveik nebenaudojamos.
Lietuvoje pirmoji garo mašina buvo įrengta Klaipėdoje, J.Masono metalo ir medienos apdirbimo įmonėje. 1847 m. Kaune pradėjo veikti pirmasis Lietuvoje garo malūnas, o 1860 m. garo mašina pirmą kartą pritaikyta žemės ūkyje – Lentvario dvare suko kuliamąją. 1860 m. rugsėjo 4 d. į Vilnių atpūškavo pirmasis traukinys. 1912 m. Vilniaus centrinėje elektrinėje paleista pirmoji Lietuvoje garo turbina.
