При рабовладельческом строе в первый раз за всю долгую историю человечества развитие техники и технологий совершило прорыв. Такое развитие стало стимулироваться не столько необходимостью непосредственного обращения к природе для получения материальных благ (пищи, кровли и т. п.), сколько более широкими запросами общества. Общественное производство выдвинуло требования, носившие характер социального заказа; в соответствии с запросами правящей элиты получали развитие различные отрасли производства. Стали возводиться сооружения, не имевшие назначения для непосредственного получения материальных благ (гробницы, пирамиды, крепости, военные машины и т. д.).

История развития науки и техники показывает, что основным источником получения механической работы при рабовладении оставалась биологическая энергия человека. Была выявлена возможность использования и другого источника энергии — движущейся воды, однако водяное колесо как двигатель почти не применялось.

Даже там, где имелись возможности применения водяного колеса для водоподъема путем использования перепада воды, человек-двигатель, раб, работал на водоподъемных колесах. Энергия ветра, которую начали использовать еще в первобытном обществе для движения судна под парусом, не получила при рабовладельческом строе широкого применения. Паруса применялись в качестве вспомогательного двигателя; в качестве основного двигателя судов использовались рабы, двигавшие тяжелые весла кораблей.

Основным материалом для изготовления орудий в период рабовладельческого общества стало железо. Широкое применение железа вызвало необходимость развития рудного дела и металлургии. Разработка железорудных месторождений производилась как открытым методом, так и посредством устройства шахт. Добыча руды и выплавка из нее железа обеспечивались привлечением большого числа рабов. Получение железа из руды производилось в сыродутных горнах, в которых железо восстанавливалось путем нагрева руды в пламени горящего древесного угля; а физика процесса горения поддерживалась интенсивным дутьем. В результате получались крицы, т. е. куски железа с вкрапленными в металл шлаками, удалявшимися многократной проковкой. Для дутья применялись мехи, приводимые в действие рабами. Проковка криц — заключительный технологический процесс сыродутной металлургии железа — непосредственно переходил в начальный технологический процесс изготовления поделок — ковку. Таким образом, металлургия была связана с производством металлоизделий, чаще всего изготовлявшихся путем ковки.

Были найдены простейшие методы получения стали, разработаны практические приемы закалки стальных изделий. Для придания поверхностной твердости железным изделиям применялась цементация. Расширился ассортимент железных и стальных орудий и изделий, постепенно заменявших орудия и изделия, ранее изготовлявшиеся из дерева, бронзы или камня. Однако коренного изменения в форме и размерах орудий не произошло. Стабильность форм орудий труда обусловливалась тем, что орудия оставались ручными, а следовательно, их форма и размеры определялись мощностью, размерами и формой движений человека-двигателя. Поскольку тело человека не получило коренных изменений в процессе его многовекового развития, форма и размеры современного топора из стали соответствуют форме и размерам каменного топора глубокой древности.