Richard Arkwright, Thomas Arkwright (1691-1753) szabó és felesége, Ellen Hodgkinson (1693-1778) hét gyermeke közül a hatodik, 1732. december 23-án született Prestonban. Richard szülei nagyon szegények voltak, és nem engedhették meg maguknak, hogy iskolába küldjék, ezért inkább úgy intézték, hogy unokatestvére, Ellen tanítsa meg írni és olvasni.
Richard Kirkhamben borbélytanonc lett, mielőtt Boltonba költözött volna. Edward Pollitnak dolgozott, majd 1754-ben parókakészítőként saját vállalkozásba kezdett. Arkwright munkája során bejárta az országot, hogy összegyűjtse az emberek eldobott haját. 1767 szeptemberében Arkwright megismerkedett a warringtoni John Kay órakészítővel, aki egy ideje már egy új fonógép előállításával foglalkozott egy másik férfival, a leigh-i Thomas Highs-szal. Kay és Highs kifogyott a pénzből, és kénytelenek voltak feladni a projektet. Arkwrightra nagy hatással volt Kay, és felajánlotta, hogy alkalmazza őt az új gép elkészítésére.
Arkwright más helyi mesterembereket is beszervezett, köztük Peter Athertont, hogy segítsenek Kaynek a kísérleteiben. Egy forrás szerint: “Egy eldugott tanári házban béreltek szobát néhány egresbokor mögött, de olyan titokzatosak voltak, hogy a szomszédok gyanakodtak és boszorkánysággal vádolták őket, két idős asszony pedig arra panaszkodott, hogy az éjszaka hallott zümmögő hangok miatt az ördög hangolhatja a dudáját”.
1768-ban a csapat elkészítette a fonókeretet, és az új gépre 1769-ben szabadalmat adtak ki. A gép három párba állított görgőt tartalmazott, amelyek különböző sebességgel forogtak. Míg ezek a hengerek a megfelelő vastagságú fonalat állították elő, egy orsókészlet a szálakat szilárdan összecsavarta. A gép képes volt olyan fonalat előállítani, amely sokkal erősebb volt, mint a James Hargreaves által gyártott Spinning-Jenny.
Arkwright gépe túl nagy volt ahhoz, hogy kézzel lehessen működtetni, ezért más módszert kellett találnia a gép működtetésére. Miután lovakkal kísérletezett, úgy döntött, hogy a vízkerék erejét használja. Arkwright 1771-ben a Derwent folyó mellett, a derbyshire-i Cromfordban egy nagy gyárat hozott létre. Arkwright később azt mondta ügyvédjének, hogy Cromfordra azért esett a választás, mert “egy figyelemre méltóan szép vízfolyást kínált… egy olyan területen, amely nagyon tele van lakosokkal”. Arkwright gépe mostantól Water-Frame néven vált ismertté. Nemcsak “gyorsabban fonta a gyapotot, hanem finomabb minőségű fonalat is előállított”.