Stacionarni parni stroj uporablja parno moč za pogon instrumentov, ki niso sami. Običajno so jih uporabljali za napajanje mostov, pregrad, pogonskih mlinov in tovarniških strojev. Kasnejši modeli so bili uporabljeni za proizvodnjo električne energije. Takšni motorji delujejo iz fiksnega položaja in se ne uporabljajo kot načini prevoza, čeprav so bili nekateri uporabljeni za pogon koles na parnih ladjah.
Osnovni parni stroji delujejo, ko je v valj dovoljena visokotlačna para. Ta cilinder ima bat, ki ga para potiska v eni smeri, izžene ohlajeno izpušno paro iz odprtine in ustvari gibanje skozi batnico. To gibanje premika kolesa parnega vlaka in potiska motor naprej. Takšni motorji potiskajo bat v eno smer, nato v drugo smer tako, da izmenično, v kateri konec cilindra vstopa para.
Prvi stacionarni parni stroj je izumil Thomas Savery, nato pa sta ga izboljšala kolega Anglež Thomas Newcomen in Škot James Watt. Leta 1698 je Savery izumil parni stroj, ki je črpal vodo iz premogovnika Cornish. Njegovo osnovno zasnovo so izboljšali v 18. in 19. stoletju, vendar sta jo v 20. stoletju nadomestila elektrika in motor z notranjim zgorevanjem.
Leta 1705 je Newcomen izumil prvi motor z žarkom. Ta stacionarni parni stroj je uporabljal vrtljivi žarek, povezan z navpičnim batnim cilindrom spodaj. Watt je med drugim izboljšal motor z dodajanjem kompresorja. Motor z žarki se je uporabljal predvsem za črpanje vode in poganjanje mlinskih koles. Uporabljali so ga tudi na parnih ladjah.
Kratkotrajna različica nepremičnega motorja je bil namizni motor. Ta motor je bil podoben motorju z žarki, vendar je bil na mizi in je bil povezan z vztrajnikom preko ojnice in križne glave. James Sadler je izumil motor in ga uporabil v Portsmouth Block Mills. V primerjavi z drugimi motorji je bil počasen in šibek.
George Henry Corliss, Američan, je osnovni ideji stacionarnega parnega stroja dodal rotacijske ventile, da bi ustvaril Corlissov motor. Prvič zgrajen leta 1848, je Corliss omogočal spremenljiv čas delovanja svojih ventilov. Večinoma so ga uporabljali za šivanje v tovarnah in pridobivanje električne energije z dinamom, saj je bil zelo varčen.
Leta 1828 je James Perkins razvil motor Uniflow, ki je uporabljal pol cilinder in je omogočal, da se bat premika samo v eno smer. Ker sta izpušni plin in para goriva vedno vstopila na svoja enaka konca cilindra, to vodi do povečane toplotne učinkovitosti. Uniflow je bil prilagojen za različne parne stroje, vendar se je večinoma uporabljal za proizvodnjo električne energije.
Britanski izumitelj James Hornblower je leta 1781 ustvaril prvi sestavljeni stacionarni parni stroj. Sklenil je, da če je mogoče energijo in delovanje ustvariti iz pare pod tlakom v enem valju, bi lahko isto paro premaknili v drug valj, da bi ustvarili več moči. Hornblower je izdelal motorje, kjer sta bila vsaj dva cilindra in je vsak bat po prvem reagiral na nižji tlak.