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La locomotora Long Boiler fue objeto de una patente de Robert Stephenson y el nombre se convirtió en sinónimo del modelo. Su característica distintiva es que el hogar está situado detrás del eje motriz más trasero. Esto da como resultado un cañón de caldera largo, con largos tubos de combustión. Se consigue así una generosa superficie de calefacción, lo que da como resultado una caldera potente y eficiente.
En general, se percibe que surgió de los intentos de igualar la potencia de las locomotoras de vía ancha dentro de las limitaciones del ancho estándar de los ferrocarriles Stephenson. Sin embargo, la patente surgió originalmente de un problema que se hizo evidente a medida que los trenes viajaban distancias más largas, específicamente en el ferrocarril North Midland en Inglaterra alrededor de 1841, donde los tubos pirotécnicos y las cámaras de humo estaban siendo destruidos por el calor sostenido del viaje.
Los experimentos en Derby Works de North Midland mostraron temperaturas de hasta 773 °F (412 °C ), determinadas colocando una pequeña taza de zinc dentro de la caja de humo debajo de la chimenea. Stephenson amplió la caldera, y por tanto los tubos de combustión, de los habituales nueve pies a trece o catorce pies. Al colocar estaño en la caja de humo, descubrió que apenas comenzaba a derretirse, lo que indica una temperatura de 442 °F (228 °C).
Después de haber probado el diseño en la línea North Midland entre Derby y Leeds , Stephenson obtuvo una patente en 1842 para lo que él denominó un motor de "caldera larga". Para proteger su patente, se dio cuenta de que no debía especificar una longitud exacta. Mientras tanto, prevalecía la opinión de que el centro de gravedad debía estar lo más bajo posible, lo que limitaba el tamaño de las ruedas motrices y, de paso, impedía el uso de cilindros interiores.
Las locomotoras iniciales tenían una disposición de ruedas 2-2-2 para adaptarse a la longitud adicional. Sin embargo, con los cilindros exteriores, los motores eran extremadamente inestables y se balanceaban de un lado a otro. Esto llevó a Stephenson a adelantar las ruedas traseras en la formación 4-2-0 , con los cilindros entre las ruedas delanteras. Un motor de este tipo fue el "Gran A" que participó en las Pruebas de Ancho . Sin embargo, esto dejaba la cámara de combustión detrás de las ruedas y, por lo tanto, estaba limitada en tamaño y peso. Además, el chasis largo y rígido dificultaba el paso de las curvas y dañaba la pista.
La clásica locomotora de caldera larga era potente pero lenta. Por lo general, con una disposición 0-6-0, era ideal para trenes de mercancías; un ejemplo que sobrevivió es el Clase NER 1001 y otro es el Consett A Clase A No.5.
El punto de vista opuesto fue adoptado por John Gray , quien diseñó varias locomotoras para el ferrocarril de Londres y Brighton . Sus motores fueron la inspiración de David Joy en su diseño de la locomotora Jenny Lind , que compensaba el tamaño de su caldera con una mayor eficiencia y una presión de unos 120 psi.
A diferencia de Gray y Joy, Thomas Russell Crampton llevó al extremo el diseño de la caldera larga con su locomotora Crampton , que utilizaba una rueda motriz mucho más grande colocada detrás de la cámara de combustión para lograr alta velocidad y peso adhesivo .
