W latach 20. XIX wieku obok żagli na fregatach pojawiły się maszyny parowe. Początkowo stosowano je jedynie na niewielką skalę, z napędem bocznokołowym. Z powodu instalacji bocznych kół łopatkowych, fregaty te miały tylko po kilka – kilkanaście dział, w tym ciężkie działa (zwykle 68-funtowe) umieszczone obrotowo na pokładzie dziobowym i rufowym. Pod koniec lat 40. wprowadzono napęd śrubowy, po czym parowe fregaty śrubowe pojawiły się we wszystkich marynarkach wojennych i wkrótce wyparły fregaty żaglowe. Ich uzbrojenie stanowiło zwykle około 50 dział. Prędkość fregat parowych wynosiła zwykle 9-11 węzłów. Wszystkie fregaty parowe zachowały jednocześnie pomocnicze pełne ożaglowanie.
Począwszy od 1856, amerykańskie fregaty typu Merrimac zapoczątkowały schyłkowy okres wielkich fregat śrubowych, o wyporności 4000-6000 ton. Masa ich salwy burtowej wynosiła ok. 600-700 kg. Pomimo zbudowania w Wielkiej Brytanii na początku lat 40. XIX wieku dwóch pierwszych fregat konstrukcji żelaznej, żelazo w konstrukcji okrętów nie przyjęło się aż do lat 60. XIX wieku i fregaty nadal budowano jako drewniane.