Newcomenovu stroju je primarna funkcija bila crpljenje vode iz poplavljivanih rudnika.1764.g. Sretan slučaj: Watta su zamolili da popravi umanjeni model Newcomenova stroja koji je služio u nastavi na Sveučilištu. Smatra se da je Thomas Newcomen oko 25 godina prije Wattova rođenja izumio prvi parni stroj, međutim, Wattovi strojevi imali su opsežniji učinak. Watt je zaslužan za znatno usavršavanje u radnom učinku stroja time što je kondenzirao paru u posebnoj zatvorenoj posudi. Da bi popravio parni stroj, Watt ga je trebao detaljno istražiti te je otkrio da je posve nedjelotvoran.

Najveću slabost tog stroja uočio je u grijanju i hlađenju cilindra pri svakom udaru. Time se uzalud rasipala golema količina goriva, a i vremena potrebnog za ponovno zagrijavanje cilindra na temperaturu na kojoj se proizvodila para. Nakon toga Watt je počeo razmišljati o mogućim poboljšanjima Newcomenova stroja. Priča se da mu je rješenje palo na pamet jednog dana 1765. godine dok je šetao parkom Glassgow Green. Watt je shvatio da je ključ bolje djelotvornosti u tome da se para kondenzira u odvojenom spremniku i tako cilindru i klipu omogući da uvijek ostanu vrući.

Nekoliko godina kasnije Watt se povezao sa Matthewom Boultonom i zajedno 1774. otvorili tvornicu “Boulton & Watt” i krenuli u proizvodnju parnih strojeva. Prije Matthewa Boultona Wattov partner bio je John Roebuck s kojim je također prodavao parne strojeve no tvrtka je pala u stečaj.

Jedinica snage dobila je, njemu u čast, oznaku watt (vat).