Mäntähöyrykone on moottorityyppi, joka sisältää lieriömäisen männän, joka liikkuu suljetun sylinterin sisällä. Kuten kaikissa mäntämoottoreissa, männän liikuttamiseen käytetään kuuman kaasun paisumista ja tämän liikkeen voima muunnetaan mekaanisin keinoin jonkinlaisen työn suorittamiseksi. Toisin kuin polttomoottorit, mäntähöyrykone käyttää kuitenkin sylinterin ulkopuolella, kattilassa, syntyvää höyryä männän siirtämiseen sylinterin sisällä.
Tämän tyyppisen ensimmäisen moottorin keksi vuonna 1690 ranskalainen keksijä ja insinööri Denis Papin. Hänen yksinkertainen, yksisylinterinen mäntähöyrykone oli todiste konseptisuunnittelusta, joka osoitti, että tällainen kone oli mahdollista. Se toimi, mutta ei pystynyt toistamaan toimintaansa yksinään, ja se oli purettava ja nollattava jokaisen syklin jälkeen. Sillä ei ollut keinoja siirtää männän vaikutuksesta syntynyttä työtä, mutta se osoitti, että tällainen moottori oli mahdollinen.
Kaikki mäntämoottorit käyttävät kiertokankoja männän tai mäntien liittämiseen kampiakseliin. Kampiakseli muuntaa männän suoran liikkeen kiertoliikkeeksi, joka siirretään käyttömekanismiin, kuten veturin tai laivan potkurin pyöriin. Useimmissa polttomoottoreissa polttoaineen sytytyksestä ja palamisesta muodostuva kuuma kaasu työntyy vain männän toiselle puolelle. Mäntähöyrykoneessa sylinteri on usein suunniteltu liukuventtiilillä, jolloin höyry voi toimia männän molemmilla puolilla vuorotellen puolelta toiselle.
Tämän tyyppisten moottoreiden osat on valmistettava tarkasti tehokkaan toiminnan varmistamiseksi. Mäntien ja sylinterien on sovittava yhteen niin, että niiden väliin jää mahdollisimman pieni rako. Männän höyrykoneen männät, kuten muutkin mäntämoottorit, on usein varustettu renkailla, jotka toimivat korkean lämpötilan tiivisteenä ja varmistavat männän ja sylinterin välisen hyvän tiivistyksen estäen vuotoja, mikä vähentää tehokkuutta.
Papinin ensimmäisen suunnittelun jälkeen on kehitetty monia erityyppisiä mäntähöyrykoneita, mutta kaikki parannukset ja muunnelmat eivät ole muuttaneet perusperiaatetta käyttää höyryä männän siirtämiseen sylinterissä työn suorittamiseksi. Männän höyrykoneita käytettiin varhaisissa rautatievetureissa, laivamoottoreissa ja jopa joissakin varhaisissa autoissa. Sarja Stanleyn valmistamia ajoneuvoja tunnettiin nimellä ”Stanley -höyrylaivat.