Форд задумался над весом и стоимостью локомобилей. Это были многотонные машины, приобрести которые мог только зажиточный фермер. Уже давно у Форда была идея о легкой паровой тележке, заменяющей лошадь в пахотной работе. Были мысли и об экипажах без лошадей, о которых люди говорили со времен изобретения паровой машины, однако в Америке не было хороших дорог, какие были, например, в Англии. Поэтому на тот момент трактор показался Форду актуальнее.

Он сделал тележку с мощным паровым двигателем: котел отапливался нефтью, прикрывающий клапан обеспечивал надежный контроль. Однако такие параметры требовали высокого давления в котле, что было опасно для машиниста. Если Форд повышал безопасность, делая котел более тяжелым, то снижалась эффективность машины. Он экспериментировал с разными системами котлов до тех пор, пока не решил отказаться от паровой тяги вовсе.

Форд ушел из компании «Вестингауз» и обратил внимание на идею о так называемом «бесшумном газовом двигателе»: в Англии тогда как раз появился мотор Отто, работающий на светильном газе. Однако в пересчете на количество работы, выдаваемой на один фунт металла, он был еще менее эффективным, чем паровой двигатель. Форда заинтересовал не столько газовый двигатель, сколько перспективы двигателя внутреннего сгорания в целом.

Все специалисты утверждали, что двигатель внутреннего сгорания не сможет конкурировать с паровым, Форд же продолжал следить за развитием технологии. В 1885 году он был единственным в городе, кто взялся за заказ отремонтировать мотор Отто и починил его. Так он получил возможность изучить новую технологию на практике. В 1887 году, проверяя, правильно ли понял принцип работы, он сконструировал модель четырехтактного мотора, в котором первый ход поршня вбивает в цилиндр газ, второй сжимает его, третий доводит до взрыва, а четвертый выталкивает излишек газа. Модель работала. Она стала исходным пунктом его дальнейших экспериментов с двигателями внутреннего сгорания.

Отец предложил Форду 40 акров леса, если тот бросит занятия машинами и вернется на ферму. Форд согласился: устроил лесопилку, женился и построил себе небольшой уютный дом. Также он оборудовал себе мастерскую, где продолжал изучать газовые двигатели: читал и экспериментировал.

В 1890 году он переключил внимание на двигатель с двумя цилиндрами, так как он больше подходил для транспортных задач: попеременные взрывы в двух цилиндрах делали маховое колесо более легким. Форд пробовал приспособить такой двигатель к велосипеду, но конструкция получалась слишком тяжелой.

Предоставленный отцом лес был вырублен, и Форд устроился инженером и механиком в Детройтскую электрическую компанию. Переехав в новый дом, он перевез также свою мастерскую – все свободное от работы время продолжая работать над новым мотором. Для этого не хватало денег, материалов, инструментов, времени и сил. Однако Форд утверждает, что даже самая тяжелая работа не бывает в тягость, когда действительно интересна человеку, и если работать как следует, то успех непременно придет. Жена тоже верила в его успех, и это сильно помогало.

Первый автомобиль Форд изготовил в 1892 году. В нем было два цилиндра с шестидюймовым ходом поршня, которые развивали около четырех лошадиных сил. В тележке помещалось двое людей и имелся кузов. У машины было два хода: в десять и двадцать миль в час, а также холостой. Выбирался ход с помощью движения рычага, изменение скорости осуществлялось регулированием притока газа. Заднего хода не было. Для остановки нужно было отпустить ручку рычага и нажать ножной тормоз. У автомобиля были велосипедные колеса шириной восемь дюймов, весил он около пятисот фунтов (226 кг). Под сиденьем находился резервуар на 12 литров газолина, питавший мотор через трубку с клапаном. Сразу же обнаружилась необходимость в охлаждении двигателя, и Форд установил вокруг цилиндра сосуд с водой, соединенный с резервуаром сзади автомобиля.