1848年革命后，德国工业蓬勃开展起来。到18世纪60年代末，工厂制度在德国各先进工业区占领主导地位。1871年普法战争后，德国实现了国家统一，并从法国手里获得大量土地、资源和赔款，大大增强了政治经济实力，进一步加速了其工业革命的进程。此外，德国发展教学和科研并重的高等教育，促进了工业化的迅猛发展，成为第二次工业革命的急先锋。

19世纪初之前，德国企业主要是在传统手工业领域，并完成了资本的原始积累。德国机械制造之父、机械师K.豪波尔德（Karl Haubold）设计出了羊毛梳理机，并于1826年开始制造纺纱机，他所在的城市开姆尼茨地区因此成为纺织中心。截至1830年，普鲁士（德国统一前的邦国）共有24台蒸汽机，总马力达4485匹。1840年，德国已有数家制造纺纱机、蒸汽机和轧制铁轨的工厂。在这期间，英国已几乎完成了工业化任务，英国纺织业的垄断地位加之德国内部利益集团的阻挠，德国很难走出一条通过纺织业到制造业机械化的传统发展道路。但以铁路为代表的交通运输业代替纺织业成为了德国机械化的先锋，铁路建设的高潮拉动了钢铁、煤炭、机械制造等重工业的发展，大型冶金采矿企业先后建立起来。1835年，德国第一条铁路建成，各大邦国纷纷开始建立自己的机车制造厂，最早的机械制造企业由此成长起来。1837年，A.波尔锡（Auguse Bolltin）开办了机械制造厂。1839年，德国通用工程师J.A.舒伯特（Johann Andreas Schubert，1808～1870）开办的机械制造股份公司制造出德国第一台蒸汽机车。1841年，德国铁路企业的先驱者J.A.马菲（Joseph Anton Maffei，1790～1870）生产出著名的“慕尼黑人”蒸汽机车。工程师L.杉德尔（Ludwig Sander）建立的奥格斯堡机械制造厂，是著名机械设备制造商曼集团（MAN SE）的前身。从19世纪40年代开始，德国相继建成不少闻名世界的机车制造厂，如汉诺威的格奥文格·埃格施托夫厂、开姆尼茨的里夏德·哈特曼（Richard Hartmann）厂等。19世纪50年代后，德国以机床制造为中心，形成了一个崭新的部门——机车制造工业，同时为了实现农业机械化，重型机械的制造也提上了日程。1862年的世界博览会上，德国展出的机器可以媲美英国，逐步由机器进口国发展为机器出口国。德国走出了一条从生产机床，到农用机械和办公设备，再到电力机械的发展道路，并最终成为电力机械领域的领先者。

德国发明了发电机和内燃机，并在第二次工业革命中腾飞。在19世纪末至20世纪初的短短数十年内，德国跃居先进的工业化国家之一。接下来的30年时间，德国发动了两次世界大战，战败的历史命运对其工业化进程带来冲击。

德国注重发展教育和科技创新，完善的教育体制使每位公民都能享受小学到职业学校、工艺学校到大学的求学机会，因此德国盛产科学家、工程师和技师，为其机械制造业的发展奠定了先决条件。“德国制造”成为德国经济基石，相关产业和品牌享誉全球。德国机械工业的发展是一种赶超型的现代化模式，具有速度快、周期短、内容新、范围广泛的特点。

“动力”永远是机械工业的主题词，也是两次工业革命的引擎。在第二次工业革命中电动机和内燃机逐步取代了蒸汽机。德国电器工程师W.西门子于1866年制成了自激式直流发电机，这是世界进入电气时代的标志，第二次工业革命就此开始，德国奏响了工业革命的乐章。

德国在内燃机领域的发明和创造对世界起到了很大的推动作用。1876年，德国工程师N.A.奥托（Nikolaus August Otto，1832～1891）受法国工程师A.罗沙（Alphonse Rochas，1815～1893）的启发，制成第一台以煤气作为燃料的四冲程内燃机。该机转速80～150转/分，热效率为12%～14%，质量功率比高达272千克/千瓦。1885年，德国工程师G.戴姆勒（Gottlieb Daimler，1834～1900）发明的汽化器使用汽油雾作为燃料，将内燃机转速提高到800转/分。1886年，德国工程师C.本茨（Carl Benz，1844～1929）发明了混合器和电点火装置。1889年，德国发动机设计师W.迈巴赫（Wilhelm Maybach，1846～1929）设计、戴姆勒研制出双缸V型发动机。至此，奥托内燃机走向完善。1892年，德国工程师R.狄塞尔（Rudolf Diesel，1858～1913）设计了柴油机。柴油发动机无需点火系统，依靠压缩空气来提升温度，达到柴油自燃点，可靠性和热效率优于汽油机。内燃机的发明引起了交通运输领域的重大变革，为汽车和飞机的发明奠定基础。至1950年，蒸汽机退出历史舞台。1957年，内燃机发展史上出现了一项革命性的新设计，这就是德国机械工程师F.汪克尔（Felix Wankel，1902～1988）发明的旋转活塞式发动机，又称转子发动机。

1885年，C.本茨研制成功三轮汽车，并于次年获得专利。G.戴姆勒在1885年获得安装汽油机的自行车专利，并于次年研制成功世界上第一辆四轮汽车。由此，C.本茨和G.戴姆勒被称作“汽车之父”，1886年被称为汽车元年。1905年，瑞士裔德国工程师A.布希（Alfred Büchi，1879～1595）发明涡轮增压器，可提升发动机功率，改善排放、降低油耗。1906年和1912年，前轮制动器和连杆式前轮转向机构先后在德国问世。1930年戴姆勒公司将液力耦合器用于汽车。汽车工业已经走过了130年的发展历程。

19世纪80～90年代，德国的汽车厂纷纷出现。1901年，全德国有12家汽车厂，职工1773人，年产汽车884辆；到了1908年，德国的汽车厂已达到53家，职工12400人，年产汽车5547辆。到第一次世界大战前，德国汽车工业已形成了一个拥有5万多人的独立的工业部门，年产量达20000辆，仅次于美国。“德系汽车”众多经典品牌闻名遐迩，奔驰汽车公司旗下有奔驰、迈巴赫；宝马汽车公司旗下有宝马、迷你、劳斯莱斯；大众汽车公司旗下有大众、斯柯达、奥迪、宾利等。

德国铁路机车的制造催生了机床产业发展，其起步虽比美国晚50年，但最后形成了各种机床的设计、生产、销售和服务的完整产业链。1897年，德国H.普福特（Herman Pfauter）发明出直齿轮和斜齿轮的滚齿加工方法，生产出带有差动机构的滚齿机。滚齿加工是在刀具和毛坯的连续相对运动中来切制齿形，轮齿齿面是刀具曲面族的包络线，这就是“范成法”。1931年，德国切削专家C.萨洛蒙（Carl Salomon）首次提出了高速切削的概念。德国从业人员素质高、熟悉加工工艺、潜心进行机床试验以及勇于技术创新，其机床技术先后超过法国和英国，又赶上了美国。如Walter公司的刀具、Junker公司的刀具刃磨机床世界闻名，并于1969年实现了机床出口额居世界第一。1967年，德国Zoewe公司创建了世界首家机床试验室，进行机床结构优缺点对比试验。其后，慕尼黑大学、斯图加特大学、汉诺威大学等均先后成立机床试验室，围绕机床生产和发展趋势进行课题研究，如激光发振器、激光机床、直线电机、直线电机机床及各种先进的高精、高效、高自动化机床等，并研究柔性生产、模块化设计，采用新技术，以降低成本，提高设备效率、开动率，提高机床可靠性及产品质量。20世纪70年代，阿亨工业大学开发出了强力磨削机床，将加工效率提高了几十倍。之后又研制出了双主轴“全部加工”车床、倒立式车床，开发出了涂层刀具、CBN砂轮，使切削、磨削效率成倍提高，Walter公司开发出多种加工复杂刀具的先进NC工具磨床，极大地提高了不同复杂程度、不同批量零件的加工效率。1976年，德国的机床产值又超过美国，跃居世界首位。德国拥有世界顶级的机床设计企业，主要有德克尔（Deckel）、马霍（Maho）、计得美（Gildmeister）三家机床公司合并组成DMG机床集团，以及通快（Trumpf）、舒勒（Schuler）、埃马克（Emag）、卡斯托（Kasto）、西门子（Siemens）等世界闻名的机床设计企业。