没想到拆开容易装配难，等他把一大堆零件重新装配起的时候，窗外已是满天星斗了。
这一夜斯蒂芬森没有睡好觉，生怕第二天机器开动不起来，耽误了生产，老板会惩罚他。
第二天天还没亮，他便急急忙忙地赶到工房，生火加煤，试着发动这台重新装配的蒸汽机，结果竟一下子就发动起来了，运转得比平时还好。
这件事大大鼓励了斯蒂芬森，他渴望自己也能造一台机器。
他模仿拆装过的那台蒸汽机画了一张草图，煤矿的总工程师看了后高兴地拍着他的肩膀说
‘好啊，有志气的孩子，希望你多读书，多掌握科学知识，将来发明一台比蒸汽机更好的机器。’
为了填补科学知识的空白，斯蒂芬森决心从头学起。
他白天要做工，还要抽空给人擦皮鞋、修理钟表，以便赚些钱来补贴家用。尽管已经十分劳累了，他每天晚上都夹着书本，坚持到煤矿的夜校去上课。
那时候，他已经是一个17岁的小伙子了。可是他不怕羞，和那些七八岁的孩子坐在一起，认真地听老师讲课。
由于他勤奋好学、刻苦用功，很快就掌握了许多科学知识。22岁那年，斯蒂芬森成了一名机械修理工。
有一天，煤矿的一台蒸汽机突然发生故障，工程师们都束手无策。斯蒂芬森自告奋勇，请求总工程师允许他试一试，结果竟然修好了这台机器。
煤炭矿经理听说这件事后，破格把这个牧童出身的机械修理工晋升为工程师。
斯蒂芬森生活的时代，是资本主义迅速发展的时期。
1781年，瓦特改进了蒸汽机，给大规模的机器生产提供了强大的动力，生产出来的工业产品大大增加，迫切需要有先进的交通工具，以便尽快地把这些产品运到各地去销售。
1801年，英国人特列维蒂克制造出了第一台蒸汽机车。
可这种机车只有一个汽缸，机身很大，力量很小，靠齿轮传动，开起来声音震耳欲聋，一摇一摆，变换速度困难，经常出轨。
经过几次失败，特列维蒂克灰心丧气，就不再研制机车了。
就在这一年，英国也制造出了一个火车头，这个火车头重5千克，每小时能走8千米，最多只能拉十几千克货物，并且经常出事故，许多人都讥笑说‘火车还不如马车跑得快呢。’
就在这种情况下，斯蒂芬森开始了对火车的研究。他从前人的经验中受到启示火车要想拉得多、跑得快，必须要有‘大力士’蒸汽机。
他不知疲倦地阅读了大量有关蒸汽机的书，还实地考察了各种类型蒸汽机的特点。
他长途跋涉，步行1000多千米。来到瓦特的故乡苏格兰，在那里整整工作、研究了一年。
从瓦特研究改进蒸汽机的过程中，斯蒂芬森懂得了能的转变和能量守恒定律。也就是说，汽缸里的蒸汽温度越高，能量就越大。