En effet, à la suite de son expérience industrielle dans l'Entreprise de halage à la vapeur sur le Rhône , M. Seguin avait constaté le faible rendement de ces chaudières de construction anglaise, et imagina dès lors le principe de la chaudière tubulaire qui consistait à multiplier les surfaces échauffantes en faisant passer l'air chaud provenant de la combustion à travers une série de tubes plongés dans l'eau de la chaudière. Un bateau à vapeur, pourvu de trois chaudières, munies chacune de quatre-vingts tubes de 4 centimètres de diamètre et de 3 mètres de long, fit plusieurs voyages entre Vienne et Lyon, et lui permit donc de valider le principe.
M. Seguin prit un brevet pour cette invention le 12 Décembre 1827 (une autre source (2) indique la date du 22 Fevrier 1828), convaincu de son importance, mais en laissa libre licence d'utilisation en ne payant pas la deuxième annuité du brevet.
Marc Seguin essaya, en 1827, plusieurs locomotives Stephenson ainsi modifiées, notamment sur la ligne St-Etienne-Andrézieux, pour les perfectionner.
En 1828, il publie un premier ouvrage : Mémoire sur la navigation à vapeur
Une première expérience d'importance eut lieu le 7 novembre 1829; le feu fut allumé à 11 heures et à 12 heures 6 minutes la machine manoeuvrait sur une voie de 140 millimètres établie dans le chantier Lyon-Perrache avec une pente de 1,4 % et une courbe de 500 mètres de rayon; elle remorquait 7 (4 selon d'autres sources) wagons chargés de 15 tonnes de fer; elle exécuta cette manoeuvre avec aisance; on la fit arrêter au milieu de la pente la plus forte; elle repartit sans la moindre difficulté.
C'est ainsi que la "Marc Seguin" naquit, et fut le déclencheur historique de l'utilisation de la vapeur en tant que puissance motrice. Une maquette reconstruite de la locomotive a été réalisée par l'Arppi :
En 1837, François Arago fait l'éloge de cette invention à la Chambre des Députés.
Et lors d'un rapport fait au Ministre de la Marine Française, pour évaluer l'état de la navigation à vapeur anglaise, celui-ci constate que très tôt les Anglais avaient décidé d'employer la chaudière tubulaire pour les vaisseaux de long parcours ainsi que pour tous les vaisseaux des arsenaux. (constat traduit par M. Moissard dans une lettre à M. Seguin le 28/12/1844).
En 1839, M. Seguin publie son ouvrage sur le sujet : De l 'influence des chemins de fer et de l'art de les construire et de les tracer