蒸汽战列舰出现于19世纪中期，它是近代工业的产物。当人们驾驶风帆船顶风顶流在海洋上艰难航行的时候，便产生了寻找新的船舶动力的想法。

1873 年，人类造舰史上最早将风帆从舰桅上去掉的纯粹的蒸汽机战列舰“蹂躏”号在英国问世。它标志着机器动力取得胜利！这艘战列舰装有 4 门12 英寸火炮，使用 706 磅的炮弹。1821 年，法国拿破仑手下一名叫派汉斯的技师发明了爆破弹。翌年，出版了他的中篇小说《海上力量》。他在书中倡导使用平射爆破弹代替一般的圆实心弹，因为新的爆破弹给木壳战舰带来了灾难。他的倡议得到了几个国家海军的重视。于是，爆破弹和有来复线的平射炮被采用了，火炮的命中精度和威力大大增加。不久，便出现了“严防平射炮”的呼吁。随即，派汉斯又写了一本小册子，提倡使用重装甲来防护平射炮弹。当时，冶金业的发展提供了这种可能。在英国、法国等国家的试验场地，轰轰隆隆地用重炮向厚铁板射击，旨在寻找能防备“利矛”的“坚盾”。

1828 年，法国海军上将厄·日·比尔日·米西埃锡在海军部委员会上告诉大家：美国制造了一种木质舰船，其壳体外贴着边与边不相接的铁条，以此来阻挡炮弹。这个信息促使了法国进行铁甲舰的研制。1853 年克里米亚战争中的两次事件使得人们对装甲刮目相看。在黑海的锡诺普，土耳其的 11 艘木制战舰，被俄国一个中队的平射炮迅速摧毁。而在向堪布尔要塞发动攻击中，法国海军投入了用 10 厘米厚的锻铁作装甲的 3艘新式活动炮台。炮弹撞击得装甲“砰砰”响，可就是难以穿透。这些活动炮台却驶得近来，用炮火把要塞炸成了废墟。这是世界上首批投入战斗的装甲舰。

这次海战的奇迹，使世界海军强国幡然醒悟，纷纷研制装甲舰。法国于1859 年制造出世界上第一艘铁甲舰“光荣”号，铁甲厚约 11 厘米，后面用大肋木支撑，排水量 5617 吨，装有 36 门炮。为了同“光荣”号抗衡，英国海军则紧锣密鼓建造自己的第一艘铁甲战列舰“勇士”号。该舰于 1860 年下水，长 380 英尺，排水量 9000 吨，有 18 英寸厚袖木支撑着 4.5 英寸厚装甲带，有 40 门大炮，速度 14 节。比“光荣”号更进一步的是，“勇士”号的全部舰壳都用铁包裹。“勇士”号的下水，结束了木壳舰的时代。

随着冶金业的发展，钢代替了熟铁，装甲变得越来越坚硬。19 世纪 80年代，出现了能阻挡穿透、表面坚硬井防破裂的合成钢铁装甲。德国的克鲁伯工厂生产了一种钢板，既坚硬又轻。5.75 英寸厚的克鲁伯钢板的防护作用与 12 英寸厚的合成钢或与 15 英寸的熟铁一样。这种钢板很快被大多数国家的海军所采用。

1892 年，英国建造了世界上第一艘钢质战列舰“君主”号，这是世界上第一艘前无畏战列舰，这艘划时代的战列舰一经服役就让世界各国在建的主力舰纷纷变成落伍的家伙，他开启了前无畏时代之门。这艘战列舰满载 1.5585 万吨，航速达到创纪录的 18 节，该舰前后甲板 各装备一座双联装 343 毫米炮，两舷还装有副炮。1895 年，英国又建造了“尊严”号战列舰。该舰首次使用碳素钢，排水量 1.49 万吨，速度 18 节，装备 12 英寸炮 4 门、6 英寸炮 12 门。至此，世界上已广泛应用钢材造舰。

矛与盾的斗争总是交替进行。冶金业不仅促使战列舰舰体的发展，同时也给舰炮带来了变革。19 世纪 40 年代，美国的约翰·埃里克森和斯托克顿各设计一门锻铁制造的 12 英寸口径的巨型火炮，用于装备“普林斯顿”号战舰。埃里克森的火炮试射时，后膛附近出现了裂纹。这位设计者用很粗的锻铁带加固后膛。斯托克顿的大炮试射时，突然发生了炸膛，除他本人幸免，在场的美国国务卿、海军部长、两名国会议员等人，均惨遭不幸。美国总统泰勒正在舱下与贵宾交谈幸来罹难。“事故定乾坤”，于是，各国专家一度对这种大炮持怀疑态度。19 世纪 50 年代，美国海军中校约翰·达尔格伦设计出一门像啤酒瓶子状的大炮，后膛粗，朝炮口逐渐变细，炮口的爆炸气体压力较小。这种炮很快被美国海军采用。后来，英国人设计出阿姆斯特朗火炮。这种炮由内外炮管组成，外圈管在灼热状态下套在内圈管外面，冷却时牢牢套住。内管是一个锻铁条，盘绕成管状。这样，这块金属承受的发射压力是沿纵向而不是横向扩展，从而避免了炸膛。为了给这种旋座的大炮和炮手提供一定的防护，约翰·埃里克森和英国海军上校考珀·科尔斯分别研制出海军舰炮的回旋炮塔，最先竣工的安装回旋炮塔的战舰是埃里克森设计的“班长”号（也有译作“劝诫者”、“警戒者”号），曾在 1862 年汉普顿战役中发挥了威力。后来，像英国的“君主”号、“尊严”号战列舰，都安装回旋炮塔火炮。炮身的变革带来炮弹的更新，出现了无烟火药和高爆炮弹。钢铁的装甲、带膛线的大炮、高爆的炮弹，使战列舰的威力空前大增。