柴油机是继蒸汽机、汽油机之后的又一重大发明。它是由德国工程师鲁道夫·狄塞尔发明的。当然，柴油机的研制成功凝聚着几代科学家的心血。
在17世纪80年代，荷兰科学家克里斯提安·惠更斯曾设计过用炸药作燃料制造内燃机，但没有取得进展。1862年，法国科学家罗克斯在热力学的基础上，提出了四冲程内燃机工作原理，后来被德国工程师尼·奥·奥托采用来制造煤气内燃机。1883年戈特里普·达姆勒制成了汽油机，1885年普里斯曼发明了重油机。这些发明对柴油机的发明提供了实践经验和奠定了理论基础。
狄塞尔从1885年开始研究动力机器。受面粉厂粉尘爆炸的启发，他设想将吸入气缸的空气压缩，使其温度超过燃料的自燃温度，再用高压空气将燃料吹入气缸，使其着火燃烧。经过反复试验，1892年，他制成了一种实验机，即原始的柴油机。但这种原始的柴油机性能很不稳定。第一次试验时就发生了爆炸。后来，狄塞尔经过多次改进和试验，终于在1897年研制成功了柴油机。柴油机很快被广泛应用于各个领域。1898年，柴油机首先用于固定式发电机组，1903年用作商船动力，1904年用于军舰，1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成，1920年左右开始用于汽车和农业机械。
