古代水力机械方面，出现了下冲或上冲式水轮机(水磨)，以及风磨和风轮机。水平下冲式水轮机是由早期水磨改进而成的，到12、13世纪已用作采矿、粉碎、冶炼等作业的动力。这种水轮机经过改进后，于14世纪又发展成为大型上冲式水轮机，用于提升矿石。这一时期西欧在水力利用方面有很大进展，水轮机作坊迅速增加。

公元1500~1750年，机械技术发展极为迅速。材料方面的进展主要表现在用钢铁、特别是用生铁代替木材制造机器、仪器和工具。同时，为了解决采矿中的运输问题，在1770年前后，英国发展了马拉有轨货车。先是用木轨，后又换成铁轨。

水泵在此时期也有了发展，它主要用于解决当时矿井排水和城市供水问题，包括矿井排水泵、正向旋转泵(1588)和离心泵(1689)等。

这时意大利发明了水压空气压缩机(俗称水风箱)，它可用作熔炼钢铁的鼓风机，以取代旧式的皮老虎。1759年又出现了大型鼓风机。风力机械如风磨的应用也更广泛，数量增加，仅英国就已有数千台之多，用于磨粉、泵水和锯木。

这一时期，在欧洲诞生了工程科学。许多科学家，如牛顿、伽利略、莱布尼兹、玻意耳、胡克等，他们为新科学奠定了多方面的理论基础。