Доменные печи, десятки железоделательных горнов, батареи медеплавильных печей, золотые и платиновые прииски, железные и медные рудники требовали очень много механизмов. Руководство всеми работами по сооружению и использованию заводских механических установок, а в значительной части и самое сооружение таковых, было возложено на Черепановых. Им приходилось разрабатывать проекты, строить и устанавливать разнообразные воздуходувные установки, кричные молоты, прокатные станы, лесопильные мельницы и много других механических установок. Черепановы обязаны были наблюдать за состоянием заводских и других плотин. Черепановы, кроме того, сооружали паровые машины для заводских нужд. Строили они паровые машины, критически учитывая русский и зарубежный опыт, постоянно стремясь к улучшению создаваемых ими машин.
Черепановы были крупнейшими русскими пионерами в машиностроении. Они создали не только много различных машин для заводов и приисков, но, что еще более важно, построили множество оригинальных машин для производства машин.
Черепановы создали замечательные станки: токарные, винторезные, строгальные, сверлильные. Ими были разработаны проекты и построены машины для производства гвоздей, штамповальные установки и многое иное.
>Наиболее славным делом Черепановых было создание ими первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тягой.
Первый паровоз в России, созданный Черепановыми, был пущен в августе 1834 года.
Паровоз (современники называли его пароходом) Черепановых ходил по «колесопроводам» (рельсам), имевшим общее протяжение около 800 метров. Он перевозил около трех с половиною тонн со скоростью до 15 километров в час. В 1835 году об этом паровозе писали: «Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 5 1/2 футов, диаметром 3 футов и из двух паровых лежачих цилиндров длиною 9 дюймов, в диаметре 7 дюймов. После первых опытов, для усиления жара, прибавлено в котел некоторое число парообразовательных медных трубок и теперь имеется оных до 80. Обратное движение ма — шины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров, в числе 40 человек».
Успешно соорудив свой первый паровоз, Черепановы немедленно приступили к постройке второго, более мощного. Уже к марту 1835 года второй паровоз Черепановых, значительно большей мощности, чем первый, был построен. Он мог перевозить до 17 тонн.