第一次工業革命是人類技術發展史上的一次巨大革命，它使人類進入了機械時代。1807年，美國人富爾頓建造了明輪推進的蒸汽機船，在哈得遜河上作歷史性的航行，海洋也進入了“蒸汽時代”，人類水運史上揭開了嶄新的一頁。
但此時風帆戰艦依舊佔據主流，以英國爲首的大部分國家依然以風帆動力爲主，蒸汽動力爲輔。只有法國另闢蹊徑，以蒸汽動力爲主，風帆動力爲輔。但苦於蒸汽動力效率的低下和燃煤補給困難，試驗並不怎麼成功。但一場突如其來得戰爭改變了這種狀況。
1853年，克里米亞戰爭爆發。對海軍影響巨大的錫諾普海戰中，爆炸球形彈的應用，使得在海洋上橫行了幾百年的木質風帆戰艦徹底走向消亡，蒸汽機的使用使得海軍的佔位戰術發生了革命性變化。
新舊衝突的時代，各種技術和思想在艦艇設計上進行着拉鋸戰。在鐵甲艦的設計上，風帆和蒸汽機的衝突，前膛炮和後膛炮的糾結，魚雷水雷攻防中的抉擇，以及曾異軍突起的撞角……探索和尋覓幾乎伴隨着鐵甲艦發展的始末。
1841年，英國建造了世界上第一艘螺旋槳推進炮艦，1845年和明輪推進炮艦進行了對比試驗。兩艘船的排水量都是880噸，均用162千瓦蒸汽機帶動，兩船船尾相對，用一根粗纜繩栓住進行拔河比賽。雙方開足馬力，結果螺旋槳推進炮艦拉着對方以2.5節的航速前進。從此海軍進入蒸汽時代已無可阻擋。
裝甲艦的設想，最早是由法國炮術專家貝桑將軍先提出來的。他認爲，面對破甲彈的水平射擊，可以考慮在戰列艦上覆蓋一層180--200毫米的鐵裝甲。1834年他提出，爲了防止在舷側加裝鐵甲後造成的船體重心上升，可以撤除上層甲板的火炮。1849年，法國建造出世界第一艘以蒸汽機爲輔助動力裝置的戰列艦——拿破崙號，成爲了海軍蒸汽動力戰列艦的先驅。
炮塔的產生是裝甲艦火力發揮上的一場革命，作爲可以實現全向射擊的機構，炮塔的優勢在於，在火炮校準中。用炮塔的定軸轉動取代了厚重船體的複雜機動，而且炮塔的存在對射擊手有更好的保護作用。隨着裝甲艦的出現，特別是炮塔的實用化，艦炮可以隨着炮塔的轉動指向任何方向，排成一線縱隊的戰列戰術似乎過時了，所以在一段時期裏鐵甲艦的稱謂取代了戰列艦。
1873年，英國建成了蹂躪號戰列艦。該艦廢除了傳統的風帆，成爲了世界海軍史上的第一艘純蒸汽動力戰列艦。十九世紀70年代，各海軍強國的蒸汽裝甲戰列艦已達到較高水平。蒸汽機不僅爲軍艦提供了推進動力，而且蒸汽還被用於操縱舵、錨泊、轉動裝甲、裝填彈藥、抽水及升降艦載艇等。大型蒸汽裝甲戰列艦的排水量達到8000至9000噸，推進功率達到6000至8000匹馬力，普遍採用中央軸線上或者艦體兩側裝配能做360度全向旋轉的裝甲炮塔，艦炮普遍採用了螺旋膛線，攻擊力進一步增強。
鐵甲艦時代，以英國的無畏號、不屈號以及後來的海軍上將級爲代表，清朝北洋水師的定遠號、鎮遠號鐵甲艦，成爲鐵甲艦時代的巔峯之作。這一時期的鐵甲艦，雖然用現在的眼光看相當簡陋，但卻是戰列艦發展史上非常重的一環，從風帆過渡到鐵甲，再繼續到鋼製戰列艦……，爲人類進入前無畏艦時代做了充分的技術儲備和鋪墊，最終迎來了大炮鉅艦時代的輝煌。
