Поездка эта была вдвойне, втройне радостной для Ползунова. Он получил возможность побывать, хотя и проездом, в родном Екатеринбурге, посмотреть столицу, Москву, Россию.
На 64-й день караван прибыл в Петербург. Сдать драгоценные металлы было доверено опять же Ползунову. Принимал их лично директор Монетного двора Иоганн Вильгельм Шлаттер, крупнейший в России специалист в области горного, монетного дела, металлургии.
Кроме изучения различных горных работ, Иван Ползунов именно здесь впервые проявил себя как изобретатель. Он принял участие в постройке близ плотины новой лесопилки. Пильная мельница была первым заводским сооружением, возведенным под руководством И. И. Ползунова.
После Петербурга Ползунов еще на три месяца задержался в Москве, чтобы закупить заказанные канцелярией товары.
Здесь он и нашел свое личное счастье - познакомился с молодой солдатской вдовой Пелагеей Поваляевой. В Сибирь они отправились вдвоем. Началась работа.
Позже Ползунов изобрел способ питания парового котла исключительно подогретой водой. Кроме того, пришлось решить массу частных задач, связанных с тем, что ему надо было впервые осуществить постройку огромной паровой машины для заводских нужд, ни одна из деталей которой ранее не изготовлялась в стране. Все задачи были решены, и притом блестяще.
20 мая 1765 г. было уже готово сто десять частей установки, не считая котла с его арматурой и гарнитурой. Отдельные части весили более 170 пудов. Наибольший диаметр котла составлял 3,5 м. Паровые цилиндры имели в высоту 2,8 м.
На исходе 1765 г. теплосиловая установка Ползу-нова была закончена. На берегу заводского пруда возвышалось машинное здание высотой более 18 м. Машина была готова, но постройка воздуходувной установки, для работы которой предназначили машину, всего лишь начата. К постройке плавильных печей еще не приступали по вине начальства.
Строителю не пришлось видеть огненную машину действующей на производстве. Непосильный труд, взваленный на плечи одного человека, надорвал его силы. 16 мая 1766 г. ИМ. Ползунова не стало. Он у мер от скоротечной чахотки.
23 мая начались испытания машины Ползунова, а 4 июля в «Дневной записке» испытаний засвидетельствовали «исправное машинное действие».
Первая в истории паровая машина, предназначенная не для подъема воды, а для заводских нужд, действовала успешно, хотя из всех людей, занятых ее эксплуатацией, некоторый опыт был только у юных учеников Ползунова. Ведь ни один специалист не был дан в помощь изобретателю во время строительства.
Трагически закончились жизнь и дело ИМ. Ползунова, но неправильно было бы думать, что его почин не имел значения для последующего развития техники.
Машину Ползунова видели не только Паллас и Фальк, но и многие другие специалисты-иностранцы. В таких людях не было недостатка в те годы в Барнауле и вообще на Колывано-Воскре-сенских заводах Алтая. Здесь постоянно работали многие иностранные горнозаводские специалисты: Христиани, Эйсфельт, Улих, Аеубе и другие, имевшие связи с зарубежными деятелями. Барнаул в те годы часто посещали ученые и путешественники.