不難想象：首先，燃料要能方便地送進汽缸，最好能像空氣一樣，能被吸進去；其次，在汽缸裏易燃、好燒；第三，燃燒後氣體要能方便地從汽缸內排出去，不留殘渣，否則汽缸內將很快被殘渣占滿，而且活塞是在汽缸內反複運動的，殘渣會更加劇活塞和汽缸的磨損。這是最基本的三條。還有一些其他的要求，如這種燃料容易獲得，攜帶方便，使用安全等。但隻要能滿足以上三條，內燃機的設想即可實現。
人類的生產實踐和科學試驗使符合上述三個基本條件要求的燃料一個一個地實現了。
最早出現的是煤氣。煤氣是將木炭或煤等，置於通風不太好的爐子裏燃燒而產生出來的一種氣體。它的主要成分是一種容易燃燒的一氧化碳氣體。一氧化碳燃燒後生成二氧化碳，仍是氣體，一般沒有什麼殘渣。所以，煤氣是滿足上述要求的。
正是在這樣的條件下，1866年，德國人奧托創製了第一台能夠實際使用的煤氣內燃機。這台內燃機除了有汽缸、活塞、連杆、曲軸、飛輪外，與蒸汽機不同的是：汽缸上有兩個蘑菇形的氣門，一個為進氣門，另一個為排氣門。為了定時開啟這兩個氣門，在內燃機內設置了一根由曲軸帶動的凸輪軸，對應每個氣門，凸輪軸上就有一個相應的凸輪，當凸輪的較多部位轉到與氣門杆的端部接觸時，氣門便被推開；當凸輪較高部位轉過去後，氣門便在氣門彈簧的作用下關閉。
奧托的內燃機在當時可算得上最出色的動力機械了，本身小巧緊湊，運轉較平穩，費用較低。但在當時卻未能得到廣泛采用，這主要是由於它需要一個較大的煤氣發生爐給它提供煤氣。因此，在重量、體積和啟動前的準備工作等方麵與蒸汽機相比，優越性就不太多。加之內燃機剛出現，故障較多，人們對它的興趣也就不大了。
事隔不久，另一種比它好的內燃機出現了，這就是現代汽車上裝用的汽油機的原型。當時，好幾個國家都先後有人造出了這種內燃機。不過，較有代表性和很快得到實用的是1882年由德國人戴姆勒造出的汽油內燃機。
從汽油內燃機這一名稱，即可想到它用的燃料就是汽油。將汽油用於內燃機，首先遇到的問題是如何將液體的汽油與空氣均勻而迅速地混合起來，形成很好的可燃混合氣，供給內燃機工作。為此，戴姆勒創造了一個化油器。化油器的基本原理就是利用內燃機進氣過程中，氣流通過化油器中的一個“喉管”
將汽油吸出並吹散，而形成混合氣。戴姆勒的汽油機轉動起來了，一條驚人的消息轟動了歐洲：這台汽油機創造了當時令人難以置信的高轉速——每分鍾1000多轉。這樣的轉速在我們現在看來實在很平常，但那時人們所見過的隻有每分鍾200多轉的蒸汽機，自然認為這是十分了不起的事了。
石油裏的汽油可供汽油機用，剩下的部分還有沒有可作內燃機燃料的呢？
新的探索又開始了。石油加溫後，汽油被蒸餾出去了，再將溫度升高一些，另一種油——柴油又被蒸餾出來。柴油不易蒸發，也難以用氣流來吹散它。要使它與空氣形成易燃混合氣，隻好另找途徑。
1893年，一個叫狄賽爾的德國人首先造出了一台用柴油作燃料的內燃機，並於1897年製成壓燃式的柴油機及其噴油裝置。後來，由於製作經驗不成熟卻忙於向各國推銷，第一批20台售出後紛紛退貨。但是柴油機固有的優點卻得到不斷完善和發展。在1904年已有近千台50~100馬力的柴油機在使用。1908年至1914年間，有6個國家的潛艇采用柴油機驅動，這是柴油機取得發展的重要標誌。
原子彈的發明及應用
原子彈的出現，與其他科學技術上的發明一樣，有著自己的發生和發展過程。
早在19世紀初，人們就已經知道自然界的物質成千上萬，性質千差萬別，它們都是由一些有限的基本元素組成的，而每種元素又是由許多化學性質相同的微粒——原子組成的。
1896年，法國物理學家貝克勒爾和波蘭出生的年輕科學家居裏夫人發現自然界有一些元素的原子核能自發地放出一些肉眼看不見的射線，這些射線可以使照相底片感光；元素在發出射線時，會釋放出部分能量，同時它自身就轉變成具有另一種性質的新元素。於是他們把元素的這種性質叫做天然放射性，把元素原子核的這種轉變過程叫做核衰變。這不僅加深了人們對原子結構複雜性的認識，而且使人們意識到在原子核內蘊藏著巨大的能量。
首先找到利用核能途徑的人是費米。費米出生在意大利羅馬一個鐵路職工家庭，年輕的時候曾在德國學習。他25歲就當上了羅馬大學第一任理論物理學教授，1938年底移居美國。
1934年，法國物理學家約裏奧·居裏夫婦宣布，他們用X粒子轟擊鋁、硼的時候，產生了人工放射物質。費米得知這一消息後，決定試用中子產生人工放射現象。費米按照元素周期表的順序，從氫開始，用中子順序轟擊，當試驗第八號元素氟時，得到了人工放射性。在接下來的試驗中，他又發現在中子轟擊鈾時，產生了從未見過的新元素。1934年6月他宣布了這個發現，但並沒意識到在這個實驗中可能引起了鈾的裂變。