«1. Паровоз должен сжигать свой собственный дым, согласно постановлению железнодорожного акта короля Георга IV.
2. Паровоз при весе в 6 тонн должен быть в состоянии везти на горизонтали поезд весом в 20 тонн, включая и тендер, со скоростью 16 км в час и при давлении пара в котле не более 50 фунтов на кв. дюйм (3,6 атмосферы).
3. Котел должен иметь два предохранительных клапана, из которых один, не должен быть доступен машинисту, а другой должен иметь приспособление, не позволяющее нажимать на клапан во время работы машины.
4. Машина и котел должны поддерживаться рессорами и 6 колесами; высота дымовой трубы от головки рельса до ее вершины не должна быть более 15 футов.
5. Вес паровоза с водою в котле не должен превышать 6 тонн; но паровоз меньшего веса будет иметь преимущество, если только он будет в состоянии везти пропорциональный вес; если вес паровоза не превосходит 5 тонн, то он должен быть в состоянии везти 15 тонн; если же вес паровоза будет 4,5 тонны или менее, то он может иметь четыре колеса. Общество железной дороги оставляет за собой право подвергнуть котел, жаровую трубу, цилиндр и т. п. гидравлическому испытанию давлением не свыше 150 фунтов на кв. дюйм (11 атмосфер), не беря на себя, однако, ответственности за могущие произойти при этом повреждения машины.
6. Паровоз должен иметь ртутный манометр со стрелкой, показывающий давление пара выше 45 фунтов на кв. дюйм (3 атмосферы).
7. Машина должна быть доставлена в Ливерпуль вполне готовой к испытанию не позже 1 октября.
8. Стоимость паровоза не должна превышать 550 фунтов стерлингов, и всякий забракованный паровоз должен быть убран владельцем немедленно.
Общество железной дороги снабдит паровоз водой и углем. Расстояние между рельсами составляет 4 фута 8 1/2 дюймов».
Роберт Стефенсон, вызванный отцом, вернулся на родину в конце 1827 года. Он тотчас же отправился в Ньюкэстль и нашел паровозостроительный завод в полном упадке. Занятый постройкой дороги, Джордж Стефенсон не мог уделять должного внимания молодому предприятию. Число заказов было более, чем скромно. Кроме трех паровозов для Стоктон-Дарлингтонской дороги и рабочих паровозов для Ливерпуль-Манчестерской дороги, было построено лишь несколько машин для местных заводчиков. Производство не было налажено, опытные рабочие разбрелись, об усовершенствовании машин никто не заботился. Завод не приносил никакого дохода. Благоразумный Эдуард Пиз уведомил о своем желании выйти из компании и предлагал Стефенсону выкупить его пай, но у того не было на это нужной суммы.
Роберт энергично взялся за восстановление завода. Подыскиваются знающие мастера и рабочие, приобретается новое оборудование, налаживается производство и, самое главное, на основании накопившегося опыта, разрабатываются новые конструкции паровоза. Уже в следующем году завод успешно выполнил ряд заказов. Им были построены два паровоза для первой во Франции железной дороги между Лионом и Сент-Этьеном, открытой для всеобщего пользования в 1832 году. Одновременно был построен паровоз «Америка», предназначавшийся для дороги Балтимора-Огайо, это был первый паровоз, совершавший регулярные рейсы в Америке.
Одним из главных недостатков первых стефенсоновских паровозов была слабая паропроизводительность котла. Конструкция первых паровозных котлов копировала устройство широко распространенных тогда так называемых котлов с внутренней жаровой трубой, известных под именем корнваллийских. Эта конструкция была впервые в Европе предложена Тревитиком для паровых машин повышенного давления и представляла огромный шаг в развитии котлостроения. Тревитик же первый применил свой котел на строившихся им паровозах и паровых повозках.
Путь к повышению производительности котла справедливо усматривали в увеличении поверхности нагрева, т. е. общей поверхности соприкосновения воды со стенками котла, нагреваемыми топочными газами. В стационарных машинах это в известной степени достигалось простым увеличением котла, но такой способ был совершенно неприменим для паровозных котлов, вес и размеры которых были ограничены состоянием рельсового пути. Нельзя было сколько-нибудь значительно увеличить и длину котла. За несколько лет до этого на Ньюкэстльском заводе был построен для одной железной дороги (возле города Болтона) паровоз «Ланкаширский колдун» с удлиненным котлом, но он оказался чрезмерно тяжелым и неудобным для движения по дороге, имевшей крутые повороты. В паровозах, построенных для Франции, Стефенсон устроил в дымовой трубе две тонкие трубки, в которых циркулировала подогреваемая вода. Но эта конструкция оказалась также неудачной: вес паровоза повышался до двенадцати тонн, а трубки быстро перегорали.