أمضى واط عدة سنوات وهو يحاول تطوير محرك تشغيل للتصميم الجديد. وفي عام 1774م، حصل على مؤازرة ماثيو بولتون؛ وهو صاحب مصنع نشط في برمنجهام. وقام الاثنان بتكوين شركة لتأجير تصميم المحرك الجديد والإشراف على بنائه وتشغيله، وحققت المؤسسة نجاحًا. وفي عام 1782م سجل واط براءة اختراع المحرك البخاري المزدوج الذي يستخدم ضغط البخار لدفع المكبس في الاتجاهين. كما قام أيضًا بتطوير ترابط الحركة الموازية لتحويل الحركة التبادلية للمكبس إلى جهاز متأرجح (هزاز) يسمى دعامة التشغيل. وتقوم دعامة التشغيل بدورها بنقل الحركة إلى ذراع تدوير وحذافة لإحداث حركة دوارة.
اخترع واط أيضًا صمامًا خانقًا لتنظيم سرعة المحرك وأجهزة كثيرة أخرى. وأجرى أبحاثًا علمية في الكيمياء وعلم الفلزات، كما كان من أوائل الذين رأوا أن الماء مركب وليس عنصرًا. وتقاعد عن العمل أوائل القرن التاسع عشر في الوقت الذي أصبح فيه شخصًا ثريًا مبجلًا. وقد سميت وحدة الطاقة واط باسمه تكريمًا له. انظر: الواط.
انظر أيضًا: المحرك البخاري؛ الاختراع.