在经历了漫长的战争之后，世界上最伟大的海军也迎来了它的修整期。英国海军的战舰数量从1813年的1009艘骤降到1826年的179艘，而在执行任务的船只数量更少。1810年到1813年间，海军拥有14.5万人，到1826年，议会通过投票，限定海军的规模缩小到2.3万人。那些在战争年代升任军官的人，此时发现自己可能永远都将处于领半薪的状态，复职无望，更别提再获战时的赏金了。托马斯·克里斯蒂（ThomasChrystie）上尉明白“对于那些出身一般或卑微的军官来说，从此以后就再也没有晋升的机会了”。因此，他加入了商船的队伍，希望“这任人唯亲的系统，尤其是腐败崩坏的议会，不会继续玷污这一高贵国家的可敬的政府”。约翰·富勒顿（JohnFullarton）上尉也在自己的回忆录中写道：“这种情况在军人中屡见不鲜，天气一有变化，身体就有不适，疼痛不堪，现役军人名单上的数千名其他军人莫不如此。他们正如杰克所说的‘一文不值’。”1
英国海军规模不再，与英国社会也不再紧密，他们执行的大多数任务都在远离家乡故土的远方，他们就像是“世界警察”——虽然此时英国国内还不具备一支正规的警察队伍。他们的第一个行动就颇具规模——1816年轰炸阿尔及尔。是年，埃克斯茅斯（Exmouth）勋爵两次率领舰队前往该城。第一次出航是为释放那不勒斯和萨迪尼亚奴隶去支付大笔的赎金；第二次是由于英国领事被捕，他率军前往，为的是帮助英国的臣民教训、报复阿尔及尔人。这场战役与他所参加的美国之战相比，当然不值一提。一年前，由战列舰、护航舰和小型帆船组成的小分队将他从美国战场护送回国。回程途中，与同时前往阿尔及尔解救人质的荷兰小分队会师。双方的加农炮总计632门，而在交战中，这些火炮有半数未使用得当，表现完全不及阿尔及尔人所使用的1000座岸上防卫炮。埃克斯茅斯提出的要求被阿尔及尔人拒绝后，他开始向岸上开炮，一位美国领事记录如下：
炮火猛烈而持久，若非亲眼所见，肯定想象不到；放眼所及，住所周围均在枪林弹雨之中，子弹和弹壳如冰雹肆虐。阿方也毫不示弱，小镇西北角的几处炮台坚定地予以回击，我窗下的4座重型炮也未断火……7点半的时候，港口的运输船着火了……我住处的上部似乎已经被毁，弹片飞落，整个屋子已经面目全非。2
1822年在非洲海岸被俘的贩奴船“维基兰特”号（Vigilante）的甲板设计和剖面图，从图中可以看到用来束缚奴隶的铁镣。这艘船有一系列提速设备，就是为了逃脱追捕。（国家海事博物馆，F0882）
阿尔及尔人最终抵挡不住炮火的攻击，同意释放1642名奴隶，其中有英国18人，荷兰28人。据詹姆斯·霍尔（JamesHall）上尉说：
登上“运输”号（Transport）之后，他们攀在绳索和帆桁上，欣喜若狂。重获自由是一份突然到来的惊喜，毫无预兆，对这些可怜的人来说就像做梦一样……他们看上去都还健康、干净，衣服也还完整。这和我们的预期并不一致。他们的境况要比身在英国或法国的囚犯好得多。3
阿尔及尔人也承诺“阿尔及尔正式并永久禁止将基督教徒贬为奴隶”。为表彰埃克斯茅斯的贡献，回国后，他跻身议会，荣誉满满。但是阿尔及尔的问题直到1829年法国攻陷此地并实施殖民统治之后才得以永久地解决。
阿尔及尔解救人质事件与英国海军在和平时期的另一个举动交相辉应。1807年，议会禁止从非洲贩卖奴隶的贸易，然而反对这一禁令的国家不在少数。1834年以前，在英属殖民地，占有奴隶的行为在事实上依然具有合法性，在美国以及拉丁美洲部分地区，这一“合法性”持续的时间甚至更长。从1807年开始，英军派两艘战船在非洲沿海巡逻执行禁令，但是在1815年之前，海军并没有足够的资源用于贯彻监督。1815年之后，负责巡视的船只一般在2至7艘，其中有2艘护卫舰，但是它们在执行任务时仍遇到不少阻碍。西班牙、葡萄牙和美国仍然大量进口奴隶，因此很难在不触犯法律的情况下阻止外国船只运输、贩卖奴隶，起码在政府与这些国家单独签订条约之前，它们不能贸然出击。这就造成虽然英国禁止了奴隶贸易，但是19世纪30年代到40年代，非洲奴隶的出口贸易依然猖獗。有人指出，对奴隶贸易的打压直接造成贩奴船为了逃脱检查而加倍苛待奴隶的情况。皇家海军“鞑靼”号（Tartar）就曾在1821年拦下了一艘贩奴船，甲板下的奴隶：
……为呼吸一丝空气，他们紧贴栅栏；为喝到一口淡水，他们大打出手。每个人都口干舌燥，饥肠辘辘，仿佛刚刚经历瘟疫一般。前日上船的奴隶尚在残喘，更早到来的奴隶早已饿得瘦骨嶙峋……4
在查禁奴隶贸易的行动中，最为成功的当属拉姆齐（Ramsay）上尉的“黑色玩笑”号（BlackJoke）以及亨特利上尉（LieutenantHuntley）的“罗莎蒙德美人”号（FairRosamund）。在1830年到1832年间，他们共俘获了9艘贩奴船，而分舰队中的其他船只一共才俘获了2艘。有些军官颇为享受追逐的快感以及释放的权威：“他们脚戴镣铐，两人一组绑在一起。到达目的地被解除镣铐后，他们无不心满意足、感激涕零。”5但是更多的军官对枯燥的海岸生活和贫乏的战利品心生厌烦，反倒是海军中的底层水手和低级军官乐在其中，尽管死亡率很高——当年西印度群岛死亡率1.8%就已经让人心惊胆战，英伦海域的死亡率还不到1%，相较于此，西非海岸执行任务的海员死亡率达到5.4%，确实高得惊人。作为高风险的补偿，每释放一名奴隶，海军就会得到相应的奖金，在没有获得赏金的日子里，这样的奖金是很受欢迎的。英国海军总共拦截了千余艘贩奴船，释放奴隶近15万人。后来，英国政府与巴西、古巴政府签订条约，共同打击奴隶贸易。从1861年进行到1865年的美国内战也中断了对奴隶的市场需求，英国海军查禁奴隶贸易的任务才告一段落。
帆船战斗的时代并没有完全结束。在阿尔及尔战役结束11年后，英国海军又投入地中海地区的战争中。由于希腊反抗土耳其的统治，法、俄、英三国联合舰队派出22艘战舰的分舰队，在希腊的纳瓦里诺海湾（NavarinoBay）与规模大得多的土耳其舰队交战。78门火炮船“热那亚”号（Genoa）上的水手查尔斯·麦克弗森（CharlesMcPherson）亲眼看到了这一行动：
船只鸣笛收帆，准备靠岸。我奉命来到船头桁端处……由此可以鸟瞰整个港口……海湾内以及我们周围，土耳其—埃及的舰队排成3列……这时我们才看清了我们这艘船所处的境况——在3支分舰队中，就属我们的境况最为凶险。敌军两列战舰与我们并行，所有炮口直冲我船：右舷不远处有1艘双甲板帆船，左舷船头处还有3艘双排架的护卫舰，就这4艘船的火力就足够我们消受的了。然而我们的船尾处还横着1艘大护卫舰，已经攻击、阻截我们好一会儿了。后来，我们凭借法军的火炮才得以脱险。6
不久之后，联军长久以来的训练和积累的经验开始发挥出巨大的优势，78艘土耳其战舰中，只有8艘得以逃脱，大部分被毁或被俘，这场海战一举扫清了阻止希腊独立的障碍。这也是英军在大帆船时代最后的辉煌，随着科技的发展，战舰也将掀开新的篇章。
1815年之前，长期的战斗经验加上维多利亚早期的进步观念，催生出船舶设计的新理念。受到特拉法尔加海战的影响，罗伯特·塞宾斯（RobertSeppings）重新设计了船首，以便装载更大吨位的火炮。1811年，74门火炮“巨型”号（Tremendous）下水试行，其特殊的内部对角线结构能够有效支撑起更为庞大的船体，防止船舶中部拱起、头尾下垂。这样一来，到1815年，海军中最大的三层甲板帆船是1806年制造的“纳尔逊”号船级，排水量2601吨；到了1848年，这一纪录被新的船级超越，“威尔士亲王”号的排水量达到了3185吨。然而，塞宾斯重新设计的战船船尾并不受欢迎。数个世纪以来，船尾往往是船体结构中比较脆弱的部分，它们大多由玻璃和精致、易碎的走廊组成。塞宾斯创造的新的“圆形船尾”确实在坚固性上完胜，但是在美观和舒适性上不如以往，而在和平年代，军官们似乎更看重美观和舒适性。在1832年那场影响巨大的改革中，佩皮斯曾经供职的海军委员会被撤，塞宾斯随之退任，新上任的威廉·西蒙德（WilliamSymonds）的战船设计理念源自游艇，追求的是速度。但是，设计部里那些不断专业化的船舶设计师开始排挤原来的造船工匠，对西蒙德的设计也多有苛责。西蒙德设计的船型通风口过低，射击平台狭窄，海军军官们也开始意识到这一船型的不足。更大的革新正在酝酿之中。
身为海军部的第一海务大臣（1812年至1830年在任），梅尔维尔勋爵（LordMelville）常常面临错误的指控，“那些官大人们以最大限度限制汽船的使用为己任，仿佛汽船给帝国带来的是毁灭性的打击”7。然而实际情况是梅尔维尔已经极力推动蒸汽动力的普及，1823年，他写道：
单就汽船现在的使用来说，我们就应该相信：若要更好地执行保护海峡贸易的任务，非汽船莫属……现在完全应该提供至少6艘船的蒸汽引擎……因此，我恳请大家跨出这必要的一步。8
最初，桨轮船多用作港口牵引以及河运，自1821年起，皇家海军也开始使用桨轮船。虽然在轮船船舷处还难以装载尺寸匹配的火炮，但是到1830年左右，武装轮船已成为常事。设计师面临的挑战是巨大的，除了要设法合理使用船舷，还要解决船体内引擎体积过大的问题；在水中，若一侧轮桨在战斗中被毁，或在巨浪中被冲垮，桨轮船的船体就难以掉转方向，这也是亟待解决的难题。19世纪30年代后期，有不少人致力于研发新型的螺旋桨，第一艘适用于航海的“阿基米德”号（Archimedes）很快引起了海军部的注意，1843年伊萨姆巴德·金顿·布鲁内尔（IsambardKingdomBrunel）的巨轮“大不列颠”号（GreatBritain）建成，也引起了不小反响。螺旋桨的优势很快在海军中得到重视。1845年，海军举行了著名的船舶比赛，参赛双方分别是同等规格和马力的桨轮船“阿莱克托”号和螺旋桨船“响尾蛇”号。这场比赛主要是为了说服民众，实际上海军早已打定主意应用螺旋桨了。次年，老式的战列舰“阿贾克斯”号（Ajax）被装上了螺旋桨推力器，虽然它只是一艘用于港口防御的封锁用船，没有机会扬帆远航。1850年，法国建造了更为先进的战用汽船，毫不避讳地命名为“拿破仑”号（Napoleon），英国紧随其后，建造了“阿伽门农”号，这是英国专门建造的第一艘军用汽船。虽然如此，蒸汽机仍然只是船只航行中的辅助设施，伸缩烟囱被升高了，而螺旋桨只在无风的状态下，或者是船只进出港口的时候作为后备动力。
船上仍然满载船员，用以操作火炮和风帆，工程师和司炉工在船上倒像是多余的存在。第一批随着引擎上船的工程师都是公司的雇员，开销全由公司负责。1836年，海军也开始在战船上任命常驻工程师，其级别却比传统的一级准尉还要低，与木工是一个级别；但为了吸引吃苦耐劳、经验丰富的工程师为海军服务，支付给他们的工资确实要比木工高得多。1847年，一批技艺最为精湛的工程师接受委员会的任命，但是他们没有正式的军衔，而是被称为“海上机械监测员”。每一位工程师都会配备多位司炉工，起初，司炉工多是无甚技术、空有蛮力之人，他们要做的事情就是将大量的煤铲进煤炉。后来，大家逐渐明白，要让火烧得稳定也是需要相当技术的，因而在铲煤的工作以外，司炉工也开始担负起一些简单的维持船只日常运行的工作。
总之，此时水手们的境况已经有了较大改善。约翰·比彻韦斯（JohnBechervaise）1820年以水手身份入伍，他说道，在过去，“出海打仗的可怕程度仅次于被关进法国的监狱”，但是在19世纪20年代，情况已经改善很多了。
……海军军官的境况要远远超过商船上的境况。可能在薪资上，军官仍没有优势，但仅仅就三餐饮食、日常事务以及体系的合理性而言，足以弥补一切，更何况，海军退役后还能得到抚恤金。9
这一阶段英国海军最大的进步在于建立了真正的岸上训练系统。美国战争的失败让他们意识到自己在炮术上的弱势，而布鲁克对阵“切萨皮克”号取得的胜利也让诸多上校们看到了进步的可能。霍华德·道格拉斯（HowardDouglas）将军曾于1812年在西班牙北海岸目睹了波帕姆的船队交火，就此，他写道：“为海军的胜利而激动、颤抖。”他于1820年出版了一本关于海军枪炮的专著，影响深远。而最为实际可行的建议来自乔治·史密斯（GeorgeSmith）中校，1829年，他提议：
……将船安置在朴次茅斯，停靠在船坞北端，用于练习目标射击，目标被设计成船的样子。船桅、帆桁都用旧布做成，用圆杆撑起，放置在学员练习开火的地方：这样一来可以锻炼学员的射击能力，二来也可以用作火炮试验。10
曾服役于圣文森特角海战的74门火炮船“杰出”号（HMSExcellent）被选作试验场，史密斯奉命指挥。约翰·比彻韦斯就是当时受训的成员之一，他写道：“在此，我度过了舒适的16个月，学习了海军炮术等各方面的知识。如今，感谢军官们的指导，我即将以全班第一的成绩离队，加入‘梅尔维尔’号。”11与商船上的训练不同，他们要掌握的技能不再局限在某一领域，“杰出”号教给他们的理念是，他们将终生为海军服务，而不再是为了某一场战斗或者某一个任务而出海。
战后的回忆录、传记层出不穷，其中不乏来自低级士兵的声音，如“恶脸杰克”［JackNastyface，即威廉·鲁滨逊（WilliamRobinson）］、约翰·比彻韦斯以及约翰·尼克尔（JohnNicol）的作品。由于战事已经结束，很多军官失去了生计，因而转向写作寻求出路，其中最为著名的当属弗雷德里克·马里亚特上校，他几乎可以被称为海事小说的创始人，也是从沃尔特·司各特（WalterScott）到查尔斯·狄更斯时代之间最受欢迎的作者。他的作品与自己的亲身经历紧密相关，他曾是科克伦勋爵麾下的一名准尉，所以他的主角并不是出海执行任务的船长，这就有别于之后弗里斯特和奥布莱恩的作品。马里亚特在书中几乎没有提及近代的海军汽船，但是这无碍于汽船在民众心中乘风破浪，探险猎奇的形象。
由于煤气灯的使用，剧院渐渐成为大众新宠，海军的故事常被搬上舞台，加以演绎歌颂。最为著名的剧作家是道格拉斯·杰罗尔德（DouglasJerrold），1829年他创作完成剧《黑眼苏珊》（BlackEy’dSusan），讲述了一名水手从心生歹念的船长手下救下自己的爱人，而自己险遭绞刑的故事。这部通俗剧在萨里剧场（SurreyTheatre）上演了300场，这一纪录史无前例，后来又在科芬园（CoventGarden）以及德鲁里街剧院（DruryLane）不断加演。最受欢迎的演员库克（T.P.Cooke）也出身海军，参加过圣文森特角海战。在舞台上，他将英国水手的勇敢、积极和浪漫演绎得淋漓尽致。在1827年的《引航员》（ThePilot）中，他出色地扮演了高个儿汤姆·科芬（LongTomCoffin），虽然这一形象在蒸汽机时代看似过时，却仍不乏“神秘与深度，热情与悲痛”12。
1830年到1837年间，执政的英国国王威廉四世（WilliamⅣ）素有“水手国王”的外号，在18世纪80年代，他曾是纳尔逊舰队中的一名上校。他成为自詹姆斯二世以来久违了的热爱海洋的英国君主，重新掀起了皇家对航海事业的兴趣。维多利亚女王继承了威廉四世的热情，她乘坐皇家游艇“维多利亚”号和“艾尔伯特”号巡游全国，往返于她位于怀特岛的奥斯本宫殿。她为英国海军建造了诸多战舰，开创了女性主持建造船舰的先河，她甚至将自己的几个儿子送到海军中接受锻炼。
从道德层面上说，1840年到1860年间的鸦片战争应该算是皇家海军行动中最为人诟病的——年轻的威廉·格莱斯顿（WilliamGladstone）曾在议会责备这场战争的非正义性质，“在人类历史中，我从未见过如此不正义，并故意要使国家蒙受永久耻辱的战争”。长久以来，中国向西方提供丝绸、瓷器、茶叶这类西方人趋之若鹜的宝贝，但是除了白银和非法的鸦片，西方人找不到其他能够打开中国市场的商品。1840年，林则徐在广东销烟，试图以此永绝鸦片贸易，但是英国人报之以侵略暴行。英国仰仗自己的铁甲汽船，一路进犯到长江，沿岸港口无一在炮火硝烟中幸免。1841年1月7日，英军侵犯珠江时，遭到了戍城官兵的抵抗，关键之战在此打响。要塞之上，中国官兵设备落后，枪支火力微弱，枪炮被固定在不能升降的支架上。江面上只有区区几艘平底帆船待命。威廉·霍尔上校（CaptainWilliamHall）指挥桨轮铁甲的护卫舰“复仇女神”号（Nemesis）慢慢逼近，枪弹飞射，击中中国船只。中国船只中有一艘中弹爆炸，威力之大让人想起43年前尼罗河的“远东”号。当江面上的中国船只剩下不到6艘的时候，“复仇女神”号转而攻击沙滩处的其他帆船，中国船只尽数被毁或被俘。随后，“复仇女神”号又逆流而上，攻击了上游一处小镇才扬长而去。这次战争是一场新旧帝国之间的较量，中国在炮火的攻击下深刻认识到大英帝国的海上实力。
经过两年的战争，英国占领了香港，获得了在4个港口通商贸易的特权。前英国海军上将查理·义律（CharlesElliot）成为英国驻华的贸易总督，他不断向英国人大力鼓吹香港的重要性，但是英国人在香港最初10年的生活是让人失望的。据1844年的一份报告称：“这个岛上的中国人总计1.9万人，其中妇女、小孩总计不到1000。这其中还包括了31座妓院、8座赌场、20座鸦片馆中的97名女奴和女仆。”13虽然如此，贸易很快为这个小岛注入了活力，香港成了英国贸易的大仓库，随之发展起来的还有英国的海军基地。1856年至1860年间，英国通过第二次鸦片战争又获得了10个港口的通商特权，代价是中国民众对大英帝国的长期敌视。
战争的成功需要具备良好的制图和情报收集的能力，需要对这个世界了如指掌。鸦片战争的幕后策划者是海军部第二秘书约翰·巴洛爵士（SirJohnBarrow），正是他推动了北极和非洲的科学考察，他同时还是皇家地理学会（RoyalGeographicSociety）的创始人之一。在以往，荷兰和法国的制图能力远远超过英国。虽然库克在远航前的准备和远航中都表现出了惊人的制图能力，但是海军水道测绘部（AdmiraltyHydrographicDepartment）直到1795年才得以建立，而且其工作只是收集已有的绘图，然后分发给各艘船只而已。当弗朗西斯·蒲福（FrancisBeaufort）1829年掌管水道测绘部的时候，他已经是一名年届55岁、经验丰富的海军上校了。在其在任的25年间，他授权绘制了1500张新地图，极大地提高了地图绘制的准确度，为整个世界海军地图的绘制建立了标准。其中有不少图制在一个半世纪以后仍在使用。
和平年代中，海军资助了很多科学远航探险活动，其中就有1831年和1836年出航的单桅帆“小猎犬”号（Beagle），大名鼎鼎的查尔斯·达尔文（CharlesDarwin）当时也随船考察。正是蒲福本人推荐了达尔文参与这两次出海任务，虽然当时达尔文还不完全是“一个生物学家，只是在收集样本、观察以及记录自然上非常认真”14。达尔文并非水手，也从未参与过船只的运行操作，他只是充分利用了这次航海带来的机会，研究了不同环境下的生物。加拉帕戈斯群岛上特殊的生物形式激发了达尔文的灵感，由此建立的生物进化论可能是整个19世纪最为激进、最具争议性的理论了。
达尔文本来是作为“小猎犬”号船长罗伯特·菲茨罗伊（RobertFitzroy）的随从上船的，船上还有传教士，远航本身也带有一些宗教的目的。菲茨罗伊原本也想献身科学事业，在这次远航之后，他受命成为新西兰的总督，政绩却并不喜人。1853年，他又奉命为贸易部收集气候数据。他所收集到的数据远远超过他提交给贸易部的简报，在这些数据的基础上，菲茨罗伊制作了天气图，直到今天，这些天气图都是天气预报的基础。他设计了用于预报天气的晴雨表，并在港口建造灯塔来提醒渔民。在天气预报领域，他的思想已经远远超过当时可以利用的技术，再加上他的性格阴晴不定，1865年，他终于受不了人们对他本人以及天气预报的指责，以自杀告别人世。
相较于“小猎犬”号的航行，前往加拿大北部寻找“西北通道”的远航虽然没那么成功，却也让人关注。在18世纪，库克和乔治·温哥华（GeorgeVancouver）也做过相似的尝试，均未得到什么有价值的发现，1845年2月，约翰·富兰克林爵士（SirJohnFranklin）扬帆起航。富兰克林是一位参加过特拉法尔加海战的老兵，在远航北极的探险活动中已经声名远扬，传说他还做出过“吃自己的靴子”这样离奇的事。他的远征队从詹姆斯·克拉克·罗斯（JamesClarkRoss）以及其他人那儿吸取了经验教训，也得到了部分路线图，这一次，富兰克林使用的是动力强劲的汽船，船上装载了充足的罐装食品，甚至还配备了一个不错的图书馆。虽然准备充分，他们却消失在汪洋大海之上。之后，英国组织了不下30次的远航，就是为了寻找他们的踪影，其中大多是由海军部资助的，富兰克林的妻子及其支持者也资助了几次远航。民众难以接受129人就这么凭空消失的事实，也不愿意相信有关因纽特人的报道中所称的“找到遗体”以及“证明食人族的存在”这样的怪谈。
在近40年的和平之后，圣城耶路撒冷的归属问题又成为战争的导火索，这一次，交战一方是俄国，另一方是英、法、土耳其三国。后者已经做出了进攻俄国的决定，海军参战已是必然。英国的强制征兵制度从来没有被废止过，但是自从1815年最后一次强制征兵之后，世界已经发生了巨大的变化，《航海条例》已经不再适用新的时代，而你要是以为英国船上的船员都是英国人，也是大错特错，公民自由的观念现如今已经深入人心。如果是英国的国家安全受到了直接威胁，那么强制征兵尚有可能执行，但是这一场战争远在他乡进行，还要与世界上海军力量第二强的法国联手。皇家海军船坞的装配工已经组织了一小队预备军，港口戍卫队则由退伍的海军军人充任。
虽然这个国家对战争热情不减，但是要征召足够多支援波罗的海和黑海两地的远征军，依然困难重重。被逼无奈的海军在征兵中饥不择食，“甚至（招募）屠夫家的孩子、挖土工、马车夫等——这些人完全达不到护卫的标准”。在外执行任务的战船在国外各港口间来回游弋；英国也在瑞典和挪威征召海员，但是两国的敌对由来已久，“不可能被安置在同一艘船上”。有一艘应该搭载850人的船甚至在只有8名健全水手的情况下就起航了。正如一位船主所言：“老天爷，你是有多厚爱大英舰队，才让全世界再次整装起来与我们为敌？”15
蒸汽机
1712年，托马斯·纽科门（ThomasNewcomen）发明了世界上第一台蒸汽机——大气式蒸汽机：蒸汽引入汽缸，与汽缸中的冷水相遇后，蒸汽凝结造成真空，并将活塞推下。1769年，瓦特发明了分离式冷凝器。该蒸汽机可将冷凝后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，避免了汽缸在一冷一热过程中消耗热量，热效率也因此提高了两倍。伴随着新式装置的发明，汽缸内活塞的上下运动转变为轮轴的旋转运动并推动船桨，这也使得蒸汽机运用在轮船上成为可能。早期的蒸汽轮船的成功案例包括罗伯特·富尔顿（RobertFulton）发明的“克莱蒙特”号（Clermont），在哈德逊河上试航成功；亨利·贝尔（HenryBell）的“彗星”号（Comet），于1812年在克莱德河上试航成功。
在接下来的半个世纪里，蒸汽机都被用作航海的辅助器。对于设计者来说，最主要的难题在于如何将蒸汽机置于轮船有限的空间内，轮船上有尖塔、横梁和侧栏。使用高压蒸汽将更为高效，这已成为不争的事实，但大多数蒸汽在仅有的汽缸内被浪费掉。解决办法是在第二个汽缸内以低压循环利用蒸汽，于是在1872年，第一台用于战船的复合式蒸汽机问世。紧接着，三胀式蒸汽机也相继问世，第三个气缸的使用大大增加了效能，也使得远洋航行更为可行。
新升级的蒸汽机使用了压强更大的蒸汽，因此，轮轴的旋转比活塞的往复运动产生更多的效能。汽轮机占用更少的轮船空间，推动行船速度加快，并且占用较少的活动部件，所需的维护也更为简单。
三胀式蒸汽机。（康威）
汽轮机由一系列转动部件组成，这些部件在一个长长的管子内，管子装有无数个桨叶。蒸汽由一端进入，推动汽轮机桨叶转动。通常，汽轮机产生的速度对于海上实际航行来说过快，因此就需要一组齿轮装置来减速。大多数航船为了倒行都备有独立的小发动机。
善变的查尔斯·纳皮尔（CharlesNapier）率海军坐镇波罗的海，但是英国海军的重心还是在克里米亚半岛，三国决定通过摧毁俄国在塞瓦斯托波尔的海军基地来削弱俄国。俄国的海军并不强大，英法联军的舰队毫不费力就将军队护送至土耳其，由此进入克里米亚。在上将埃德蒙·莱恩斯（EdmundLyons）的首肯下，军队登陆半岛。1854年9月14日凌晨两点，法军旗舰打响了第一炮，英国盟军随之呼应。357艘帆船运载的2.6万名英国士兵顺利登岸。等到所有部队登陆完成，又耗时3日。部队向南行进，血战后渡过阿尔马河（RiverAlma）。部队决定不从北方进攻塞瓦斯托波尔，而是绕过城市，从南边建立攻击据点；城市北部一直保持开放的状态，所以严格说来，联军并没有真正占领该城。巴拉克拉瓦（Balaclava）一处小港成了联军的物资供给地。1854年10月，俄国反攻，联军为了保卫这一供给地，与俄军大战。战斗中，英国士兵确实如电影《红色警戒线》中那般英勇，其军官也如《英烈传》中描述的那样迂腐蠢笨。
10月17日，两军厮杀，争夺塞瓦斯托波尔港的入口。那一日天气极佳，风平浪静。还没装上引擎的帆船被蒸汽护卫舰运送就位，联军火炮超过数千座，而岸上的俄军火炮总计只有73座。但是俄军的炮弹易燃易爆，而联军的船体也多为木质。在被迫撤退前，英军5艘战船被焚，1艘搁浅。英法联军伤亡共计310人，损失惨重却只端掉了俄军6座火炮，伤了对方50人，这足以证明以船攻要塞、堡垒是多么的不切实际而且危险。这场战争注定了不能速战速决，此后，联军长期占领了塞瓦斯托波尔。
水手经常上岸，作为海军军团的一个组成部分与陆军协同作战。为了支援陆军占领塞瓦斯托波尔，海军派遣了水手和海军陆战队共3700人登陆，同时提供了68磅火炮6座，32磅火炮50座，投弹器680座。水手们很快发现岸上的生活并不是他们所设想的放风度假。“不管什么天气，都置身泥地，连睡觉都是在水塘里……就我自己来说，我已经全然放弃晾干的希望了。”16
塞瓦斯托波尔最终在1855年9月陷落，这一场从一开始就无谓的战争于1856年结束。从很多方面来说，克里米亚战争具有划时代的意义。这个更为平民化的时代，诞生了第一枚不论级别、只为嘉奖勇气的维多利亚十字勋章。卢卡斯中尉是第一位登报公开受此殊荣的英国军官，而拉比中校（CommanderH.J.Raby）于1857年6月由女王亲自授予勋章，成为由君主授勋的第一人。据记录，受勋者在女王跟前一字排开，普通水手紧挨着军官。在这场战争中还诞生了真正的职业护士，为近代军事医疗打下了基础。弗洛伦斯·南丁格尔（FlorenceNightingale）正是在满是海陆两军伤患的医院建立了自己的不朽声名，陆军军官亚瑟·海（ArthurHay）勋爵也曾建言提高医疗服务：
就如今的数据来看，斯库塔里（Scutari）医院不同级别的伤患共有4600人，这些人都是零散地乘船而来，不论天气如何，他们的担架上都没有遮挡……要建造6艘专事运送病员的船只应该不成问题；还需要一些带遮挡的担架，以及数名土耳其人……可以雇用他们抬运担架。17
这场战争中，人们首次使用地雷，以及原始的“人体鱼雷”。就连第一张战事照片都与这场战争相关。一张拥挤的巴拉克拉瓦港口的照片直观地向人们展示了，即便有汽船的协助，一场近代的战争依然要面对供给困难的问题。海军部首次授予战事艺术家军官头衔——威廉·“克里米亚”·辛普森（William“Crimean”Simpson），意味着在克里米亚的战场上出现了现代意义的战地记者。在威廉·霍华德·罗塞尔（WilliamHowardRussell）写给《泰晤士报》的报道中，海军撤退相对轻松，一来海军较陆军更为专业；二来确实陆军深陷战场，难以撤离。虽然如此，海军仍然亟须改革。事实已经证明征兵充盈舰队并非易事。这场战争画下了帆船时代的句点，也开启了海军的汽船时代。