以火炮厂的生产能力要铸造出锅炉自然不是什么难事。早在几日前，蒸汽机的锅炉就已完成了铸造。这台锅炉看起来与李不伟所设计的完全一样，长度大约为两米，高度与宽度分别为一米左右，两端是类似球形的顶盖，一些连接处用铜质锣栓连接，又在连接面上加入了多层软铜质密封圈，从外表上看起来基本上类似一个油罐的形状。不过这个油罐的中间设计了一个燃烧室，燃烧室的正上方又有烟囱。当木炭在锅炉腹腔中燃烧时，会从锅炉的内部将水加热，同时木炭燃烧所产生的烟气又可以对蒸汽进行二次加热，基本上已将木炭燃烧时所发出的热量最大限度地利用起来。当然，李不伟深知这种锅炉的效率还是极低，日后有了更好的加工设备之后，一定要将锅炉重新设计一番。
李不伟这次设计的蒸汽管道是采用铜合金铸造而成。主管道的内径大约十五厘米，最大长度约两米左右，除了管径稍大一些，以及铜管两端又多了法兰盘之外，其余的部分与火炮基本上差不多。法兰盘的接触面为椎形面，并且在接触面上又有三层纯铜制作的密封圈，铜圈之间还可以加入麻绳与石棉等密封材料，又采用十二根锣栓紧固，高压气密性几乎可以说是完美。主管线从锅炉中引出之后，经过地下挖好的地道进入车间，并且每经过一台蒸汽机时，便会留有一个三通接口，然后顺着这个接口再引入一根内径约四厘米的铜管，最终进入到蒸汽机中。蒸汽回收管路则会收集蒸汽机排放出的低温蒸汽，经冷凝之后再由主回收管汇入冷却罐中。至于弯头与三通等管件的铸造也无可挑剔，只是蒸汽阀门在开关过程中会存在轻微的漏汽现象，但如果阀门处于全关或全开的状态时，由于存在两个椎形面进行密封，反而密封得极好，并不存在蒸汽泄漏的现象。
第二台车床已工作了近十天，史可等人竟然真的用车床完成了汽缸的制作。不过因为用车床加工内孔毕竟不太方便，因此史可又专门制作了一个尾架与一个旋转刀架，将缸体固定在尾架之后，又将车刀装入旋转刀架中，并且将刀架用卡盘固定在主轴上，这才完成了缸体内孔的车制，但这种方法其实与镗床也差不多了。既然掌握了这种方法，史可等人索性一连制作了三台蒸汽机。
这种小型蒸汽机的缸径大约十厘米，行程为二十厘米左右，采用了双向蒸汽驱动的方式。蒸汽机的缸体为球墨铸铁铸造，经过车床的多次车制之后，汽缸内壁已是极为光滑。史可等人也不再用砂轮进行内圆磨制，而是准备等到蒸汽机运行起来之后，由活塞环进行汽缸内壁的磨制，然后再更换一批新的活塞环即可。蒸汽机的活塞也是采用球墨铸铁铸造，但为了减少活塞往复运动时所带来的惯性，这个活塞制作得极薄，主体大约只有一厘米厚，与汽缸的接触面又稍有加宽，大约向一侧伸出四厘米左右，尽管如此，活塞的厚度仍然足够安装三个活塞环。活塞环全部为铜合金制作，这种铜合金的硬度要小于汽缸壁的硬度，这也是为了避免汽缸被过度磨损。这种活塞环的成品率极低，有些是在铸造时失败的，有些则是在打磨时无法掌握圆度而导致作废，后来史可等人干脆采用车制，然后再经斜刀切掉根部，这才用新的方法制造出了一批活塞环。由于活塞不并不是一个闭环，因此要装在活塞之上也不困难。
蒸汽机主要由汽缸与齿轮箱组成，这两部分加起来比一台电脑主机稍大一些。看着眼前这三台机器，李不伟感慨万千，为了制作这三台蒸汽机，实验室众人总共忙了四个多月。先是要制造车刀与低精度车床，然后再制造出精度等级更高的车床，又要进行复杂的机械运动轨迹计算，还有蒸汽压力与管路耐压的设计，更有众学者与车工日夜加班的辛苦。用四个月制作出蒸汽机，在李不伟看来已是神速了，如果不是在晚上也在加班生产的话，恐怕半年出无法制造出这种精度的蒸汽机。
为了将活塞的直线往复运动转化为圆周运动，这台蒸汽机采用了一个曲柄摇杆机构。活塞的一端固定有一个连杆，这个连杆从活塞缸体中穿出，然后在缸体的外面又穿过两个定位轴孔。蒸汽机的缸壳与活塞连杆之间因为存在相对运动，因此又要进行多级密封。连杆的密封圈是采用铜质与球墨铸铁材料，只不过此时密封圈并不是固定在连杆上，而是嵌入到蒸汽机缸体之内。当活塞在蒸汽的作用下做往复运动时，这根连杆也会跟着一起运动，因为连杆自由度的限制，又需要在这根连杆的端部通过转轴与另一根摇杆相连，再与曲柄组成曲柄摇杆机构，而曲柄又是直接固定在飞轮上的。飞轮的体积并不大，整个飞轮采用铜合金铸造，外圈做了加厚处理。为了制造这个飞轮，李不伟还参考轮胎动平衡机的原理，制造了一个简单的动平衡设备，如今飞轮快速转动时已基本没有发抖现象。
蒸汽机并没有直接安装在机床上，而是在旁边的另一个平台上安装。蒸汽机的飞轮其实也是变速箱的一部分，在经过减速系统之后，最终的输出转速会下降五倍左右。蒸汽机的动力输出轴从变速箱中引出，又通过一个转接件与车床的驱动轴相连，不过现在这个连接件仍然没有安装，因此蒸汽机运转起来之后，车床主轴是不会跟着转动的。由于汽缸活塞的直线运动特性类似于正弦曲线，再加上有飞轮的稳定作用，因此从输出轴上所表现出来的就接近于匀速圆周运动。至于蒸汽机的启动与停止，则是由进汽阀门进行控制。将阀门关闭时，蒸汽机就停止运动；将阀门完全打开时，蒸汽机处于最大转速状态；如果将阀门调到其它中间位置，则蒸汽机的转速也将跟着发生变化。
由于蒸汽管路早在几日前就已铺设完毕，因此众人只用了半天的时间就完成了蒸汽机的安装，同时蒸汽机的进汽与回汽管路也已妥善布置，各种管线的外面也都用隔热材料包了起来。等所有的零件与管路都已安装完毕，李不伟让人在锅炉里装了适量的水，然后开始烧了起来。因为这台锅炉仍是实验性的，因此李不伟也没有考虑锅炉的保温问题，锅炉就直接放置在泥砖结构的平台上。此时已有一名锅炉工已开始摇动了鼓风机，锅炉中的木炭烧得通红，不一会儿锅炉中的水便已烧开了。这时，另一名锅炉工又将锅炉盖拧紧，再将锅炉的总阀门关闭，只见压力计上的指示杆被慢慢地顶了起来，显然锅炉内已达到了一定的压力。为了安全起见，李不伟与众学者都退到了车间之内。
又过了一会儿，众人听得锅炉房内的安全排气阀已传来‘咝咝’的声音，显然锅炉的保护装置已起作用了。李不伟命人将蒸汽机的放汽阀打开，同时又将锅炉的总阀门也慢慢打开，只听得排汽阀中又传来一阵‘咝咝’声，显然此时排出的正是管道中的空气。又过了片刻，已有蒸汽从的放汽阀中喷出，此时早已有人上前将放汽阀关闭。
由于蒸汽机汽缸与管路的安全系数要远远高于锅炉，因此即使发生爆炸事故也不会从蒸汽机开始，此时众人都凑到了蒸汽机跟前，目不转睛地盯着这台意义重大的机器，只见它仍然一动不动，而此时活塞刚好处在中间位置，这正是最容易被蒸汽推动的状态。
过了一会，只见蒸汽机的缸体与连杆处冒出了一丝白汽，紧接着就见连杆轻微地动了一下，旁边早已有人将飞轮朝着一个方向轻轻一转，便见这个飞轮已慢慢开始转动起来。众人眼睛也不敢眨一下，直勾勾地盯着眼前这台机器，李不伟此时激动难奈，毕竟这台蒸汽机第一次试制便已成功，虽说有了自己来自后世的知识，但更多功劳却要归于那台车床，以及实验室中的众学者了。此时蒸汽机的飞轮已转得越来越快，李不伟已能清楚地听到缸体内汽阀传出的“扑扑”声，这种声音极有节奏，与电影中蒸汽机车所发出的声音极其相似。