Richard Arkwright, het zesde van de zeven kinderen van Thomas Arkwright (1691-1753), een kleermaker, en zijn vrouw, Ellen Hodgkinson (1693-1778), werd geboren in Preston op 23 december 1732. Richard’s ouders waren erg arm en konden het zich niet veroorloven hem naar school te sturen. In plaats daarvan regelden ze dat zijn nicht Ellen hem leerde lezen en schrijven.
Richard ging in de leer bij een kapper in Kirkham voordat hij naar Bolton verhuisde. Hij werkte voor Edward Pollit en in 1754 begon hij zijn eigen bedrijf als pruikenmaker. Arkwrights werk hield in dat hij door het land trok om afgedankt haar van mensen te verzamelen. In september 1767 ontmoette Arkwright John Kay, een klokkenmaker uit Warrington, die al enige tijd bezig was om samen met een andere man, Thomas Highs uit Leigh, een nieuwe spinmachine te produceren. Kay en Highs hadden geen geld meer en waren gedwongen het project op te geven. Arkwright was onder de indruk van Kay en bood aan hem in dienst te nemen om deze nieuwe machine te maken.
Arkwright wierf ook andere plaatselijke ambachtslieden aan, waaronder Peter Atherton, om Kay te helpen bij zijn experimenten. Volgens een bron: “Ze huurden een kamer in een afgelegen onderwijzershuis achter wat kruisbessenstruiken, maar ze deden zo geheimzinnig dat de buren achterdochtig werden en hen van tovenarij beschuldigden, en twee oude vrouwen klaagden dat de zoemende geluiden die ze ’s nachts hoorden wel de duivel moesten zijn die zijn doedelzak stemde.”
In 1768 produceerde het team het Spinning-Frame en in 1769 werd octrooi verleend op de nieuwe machine. De machine bestond uit drie sets gekoppelde rollen die met verschillende snelheden draaiden. Terwijl deze rollen garen van de juiste dikte produceerden, draaide een set spindels de vezels stevig samen. De machine was in staat een garen te produceren dat veel sterker was dan dat van de Spinning-Jenny van James Hargreaves.
Arkwrights machine was te groot om met de hand te worden bediend en dus moest hij een andere manier vinden om de machine te laten werken. Nadat hij met paarden had geëxperimenteerd, besloot hij de kracht van het waterrad te gebruiken. In 1771 richtte Arkwright een grote fabriek op naast de rivier de Derwent in Cromford, Derbyshire. Arkwright vertelde later aan zijn advocaat dat Cromford was uitgekozen omdat het “een opmerkelijk fijne waterstroom bood… in een gebied dat zeer vol inwoners was”. Arkwrights machine werd nu bekend als de Water-Frame. Het “spon katoen niet alleen sneller, maar produceerde ook garen van fijnere kwaliteit”.