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當時美國火車出事率之高，同歐洲的鐵路比較確是驚人的，就象二十世紀的汽車車禍一樣，成了美國人生活中一個公認的特色。到了十九世紀中期，對於鐵路上的傷亡事故，全國發出了一片抗議之聲；可是，匆促而廉價的工程和熱衷於高速度，使得一切補救辦法都無濟於事。

不過，美國人之下定決心要第一個到達目的地，要快速而廉價地修築鐵路，要快速行進，這一切也不是完全沒有好處的。它有助於說明美國技術中一些獨特的優點，這些優點在當時已經可以明顯地看得出來。

例如，崎嶇不平、彎道多的美國鐵路路基就促進了火車頭設計的改革。一八三四年，派到美國來考察公共工程的法國人米歇爾&iddot;薛瓦利埃發現，火車在一英里的距離內爬高五十英尺（為法國工程師確立的最太極限坡度的一倍）並不使美國人感到害怕。法國公共工程局規定，鐵路彎曲線的最小半徑是二千七百英尺，但在從巴爾的摩到俄亥俄的鐵路線上，彎度半徑小到只有四百英尺，而半徑一千英尺的彎度則是很正常的了。英國工程師甚至懷疑，蒸汽機車在這些彎道上能否使用，他們當中很少人認為機車能在這樣小的半徑的彎道上高速度地安全行駛。

英國人的懷疑得到了證實。費了許多錢從英國遠隔重洋運來的機車證明根本無法在彎彎曲曲的美國鐵路上行駛。在這些進口的機車中，最著名的是第一臺蒸汽推進的火車頭（非試驗性機車）&rdo;斯托布里奇之獅&ldo;號在美國鐵路上的試車。原計劃從卡爾邦代爾把賓夕法尼亞的煤運往洪斯代爾，鐵路線經過勒卡瓦森灣的輕便型棧橋；但這段線路對&rdo;斯托市裡奇之獅&ldo;號是不安全的，因為這個火車頭重達七噸（比合同規定的重量重了一倍）。一八二九年試車之後，這臺著名的機車就被拖進了旁軌，並被拆掉；它的部分零件作為展品送進了華盛頓的國家博物館。十九世紀中葉以前進口的&rdo;斯托布里奇之獅&ldo;號和其它英國製造的機車的質量是非常令人讚賞的‐‐堅實、穩固、重型結構，但正是這些特點使它們不適合在美國的鐵路上行駛。

因此，便需要專門設計適用於美國鐵路的機車。這種機車必須輕便、靈活，能夠在陡坡、急轉彎和輕便的木料結構棧橋上行駛。美國設計人員證明他們完全能夠勝任這項任務。他們很早就生產一種獨特的美國機車，這種機車不是美國優良技術（當時還不存在）的產物，而是匆忙地、廉價地修建起來質量低劣的美國鐵路的產物；也是由於普遍缺乏資金，特別是缺乏關鍵性原料（如鐵）的結果；再加上美國複雜的地形地貌的影響，而美國的地理特點是距離很遠，因而速度始終是一個必須解決的因素。

開始的時候，人們只是試圖作一些小修小改，但美國新出現的問題卻要求作出劇烈的改革。這很快就實現了。美國出現了一位工程領域的先驅者‐‐約翰&iddot;布盧姆菲爾德&iddot;傑維斯，他不具有那種會使他誤入歧途的歐洲經驗，而能重新面對美國的現實問題，終於率先在機車設計方面作出了根本性的改革。他造出了一種慢速旋轉的有四個小輪子的&rdo;轉向架&ldo;，支撐火車頭的前面部分，而把兩個大而笨重的推進輪子（開始是兩個，後來改為四個）裝在後面。他的&rdo;喬納森兄弟&ldo;號火車頭（有時叫&rdo;試驗&ldo;號）造於一八三二年，就是結合了這種設計的特點。這是第一批有六個輪子的機車。&rdo;喬納森兄弟&ldo;號是當時世界上最快的火車頭，每小時能行駛六十到八十英里。當&rdo;水星&ldo;號（一八四二年）把傑維斯型的非常靈活的彈簧懸掛車廂，同約瑟夫&iddot;哈里森的能減輕鐵路震動的改良型對等驅動車輪