1863年1月，徐寿与丁拱辰、华蘅芳通过拆卸进口蒸汽机，模仿合作研制出了中国第一台蒸汽机，之后，徐寿得意弟子，第二批留洋归国的佼佼者伍延德又对蒸汽机进行了改良，丁拱辰又用洋技师和留洋归国学生在南阳开办了一个蒸汽机制造厂，以伍延德为厂长，专门研究制造各类蒸汽机。
魏宣武是个明白人，他知道在江河纵横、湖泊遍地的江南水乡作战，水师必不可少；没有强大水师，要消灭曾国藩的湘军无异于痴人说梦，不切实际。以前，魏宣武一直避免与湘军作战，就是因为水军太弱，现在有了蒸汽机，第一时间就用到了炮舰上。
根据魏宣武的命令，徐寿则与华蘅芳选了一批留洋归国学生与国内造船巧匠等一起在阌乡县造船厂使用自制蒸汽机制造炮舰，他们同样通过拆分一艘进口炮舰进行模仿的方式进行研究制造，终于1863年11月制出了中国自己造的第一艘木制战舰，接着，1864年2月徐寿与丁拱辰、华蘅芳再次来了个三人精妙合作，参照美国人莫尼特号小型装甲炮舰技术资料进行改良，用自制蒸汽机、钢板和重炮造出了一艘浅水小型铁甲舰，该舰采用了封闭的回旋式炮塔，装有专为该舰制造的两门11英寸后膛重型线膛火炮，射程在3340米，该舰重987吨，其炮塔可以旋转360度，干舷极低，主船体位于水线以下，覆盖5-8层2.5毫米铁板，该舰载运100吨煤炭，航速8节，取名河伯号。之后，1864年12月，阌乡县造船厂建造的第二艘浅水小型铁甲炮舰问世，取名劈波号，针对河伯号的缺点，劈波号加装手动泵，安装了两门15英寸后膛重型线膛火炮，把炮塔设计在舰身中部，使用轴承滚动使炮塔转动，解决了炮塔和甲板之间存在明显的缝隙，一旦炮弹或船体碎片进入其内，就将卡住的毛病。1865年2月到4月又在河南周口造船厂建成的冲浪号、顺水号、江鲸号三艘浅水重炮铁甲战舰使用了三缸三胀蒸汽机，将炮塔设计为双炮塔，航速提高到11节。
当然蒸汽机的批量制造和改良还给后勤运输带来了新的工具，根据洋人的相关技术资料，郑修礼还和留洋归国学生腾阿德研究制造出了蒸汽机汽车，使用新型高压蒸汽机，时速可达12千米，牵引6吨货物，1863年6月，郑修礼和郑阿德与一批留洋归国学生一起建了一座蒸汽机汽车制造厂，腾阿德任厂长，月产蒸汽机汽车10台。魏宣武把这些车专门用来牵引火炮。
蒸汽机在矿业和采石业中的应用革命性地改变了这些行业。蒸汽机取代了人力和动物力量，驱动着提升机、抽水机、输送带和破碎机等设备。它大大提高了开采效率，减少了人力劳动，使得矿山和采石场的生产能力大幅增加。蒸汽机在纺织业和制造业中的应用对工业革命产生了重要影响。蒸汽机的驱动力使得纺织机械能够实现自动化和大规模生产。纺纱机、织布机和纺织印染机等设备的运转由蒸汽机提供动力，大大提高了纺织业的生产效率。蒸汽机还应用于面粉厂等。有了蒸汽机，商人们在陕西、河南建起了数量众多的面粉厂、纱厂、织布厂、印染厂、榨油厂等，大量农民从土地上走进工厂，成为了赚取工资的工人。
水利方面，水务司总司宗熙和农牧研究分局吴其溶合作，研究制造了蒸汽机抽水泵，利用蒸汽机泵抽水灌溉，节省大量人力、畜力，提高了灌溉效率和面积。
1863年8月，机械研究制造分局帮办英国工程师金达研究制造了一台蒸汽机车，可在铁轨上运行，魏宣武立即成立了机铁研究制造分局，以金达为总办，制造蒸汽机车，先在各矿区内建造铁轨，然后经改良，逐步建造从各大矿区到南阳重工业厂区的铁路，以提高矿物资的运输速度，提高重工业品的产量。
1863年，徐寿等人蒸汽机的国产化研究制造，使得天道教治理下的陕西、河南发生了深刻的变革。蒸汽机提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段，提供了比力、风力和水力、人力更大的动力，并适宜于大批量生产和制造，使人类摆脱了畜力、风力和水力等自然动力的制约，人们可以根据自己的意愿选择地点组织大规模的工业生产，并产生更强的推动力和更大的载重力，使得工具的速度和载重都有了一个质的飞跃。从此，陕西、河南两地各种生产生活物资与全国其他地方相比价廉物美，两地物资丰富，粮食连年丰收，普通百姓日常米面不缺，盐和植物油已不再昂贵，吃肉也已不是稀奇事，更重要的是天道教的水军有了小型浅水铁甲重炮舰，足以与湘军水师一战。