Если судно, идущее по каналу, должно опуститься на нижний уровень, шлюз доверху наполняют водой, открывают верхний затвор и вводят судно в шлюзную камеру. Потом верхние ворота закрываются, и воду из камеры постепенно спускают до тех пор, пока уровень воды в ней не достигнет нижнего уровня канала или реки. Тогда открывается нижний затвор, и судно выходит на волю, чтобы продолжать свой дальнейший путь. Если судну надо подняться — операции эти производят в обратном порядке.
Шлюзы были известны в глубокой древности. В Европе они упоминаются в первый раз в одной королевской грамоте 1255 года. Первый камерный шлюз с затворами был выстроен в Италии в 1439 году. Постройкой и усовершенствованием шлюзов на каналах рек Адды и Тичино занимался знаменитый итальянский художник и инженер Леонардо да Винчи. Некоторые приписывают изобретение камерного шлюза голландскому инженеру Симеону Стевину. После Голландии шлюзы начинают строить в XVII столетии в Англии.
Изучая литературу о постройке шлюзов, Фультон натолкнулся на одно интересное сведение. Оказывается, китайцы, построившие в древности тысячи километров каналов, совершенно не знали шлюзов. Если судну надо было перейти из одного уровня на другой, китайские инженеры устраивали нечто вроде пологого деревянного ската. С помощью канатов и воротов судно перетаскивалось через этот порог и спускалось в верхний бассейн. Примерно такой же способ переброски судов существовал и в древней России. Это были так называемые «волоки», простые, гладко утоптанные дороги, по которым на деревянных катках суда перетаскивались из одной реки в другую. Фультон задумался над вопросом: нельзя ли заменить дорогостоящие шлюзы дешевым и простым деревянным накатом?
В 1794 году Фультон получает от английского правительства патент на свое изобретение и с жаром отдается работе по его усовершенствованию и пропаганде. Втаскивание и спуск судов по наклонной плоскости Фультон предполагал осуществить при помощи воротов, приводимых в движение упряжкой волов. Еще лучше, писал он в своих проектах, использовать для этой цели силу падения самой воды. Около под’емника надо лишь установить деревянный лоток и направить по нему воду из верхней части канала на лопатки водяного колеса, которое будет вертеть ворот и тянуть судно наверх.
О своем предложении Фультон печатает статью в газете «Morning Post», читает доклады и всячески пытается заинтересовать им правительственные круги.
Молодой американский инженер начинает постепенно завоевывать некоторую известность. «Британская ассоциация поощрения искусства и торговли» отмечает деятельность Фультона, награждая его почетным отзывом и медалью.