Richard Arkwright, al șaselea dintre cei șapte copii ai lui Thomas Arkwright (1691-1753), un croitor, și ai soției sale, Ellen Hodgkinson (1693-1778), s-a născut în Preston, la 23 decembrie 1732. Părinții lui Richard erau foarte săraci și nu-și permiteau să-l trimită la școală și, în schimb, au aranjat ca el să fie învățat să citească și să scrie de verișoara sa Ellen.
Richard a devenit ucenic de frizer la Kirkham înainte de a se muta la Bolton. A lucrat pentru Edward Pollit, iar în 1754 și-a început propria afacere ca fabricant de peruci. Munca lui Arkwright presupunea să călătorească prin țară pentru a colecta părul aruncat de oameni. În septembrie 1767, Arkwright l-a întâlnit pe John Kay, un ceasornicar din Warrington, care era ocupat de ceva timp cu încercarea de a produce o nouă mașină de filat împreună cu un alt om, Thomas Highs din Leigh. Kay și Highs rămăseseră fără bani și au fost nevoiți să abandoneze proiectul. Arkwright a fost impresionat de Kay și s-a oferit să îl angajeze pentru a realiza această nouă mașină.
Arkwright a recrutat și alți meșteri locali, printre care Peter Atherton, pentru a-l ajuta pe Kay în experimentele sale. Potrivit unei surse: „Au închiriat o cameră într-o casă retrasă a unui profesor, în spatele unor tufișuri de coacăze, dar erau atât de secretoși încât vecinii au devenit suspicioși și i-au acuzat de vrăjitorie, iar două bătrâne s-au plâns că zgomotele de zumzet pe care le auzeau noaptea trebuie să fie diavolul care își acorda cimpoiul.”
În 1768, echipa a produs Spinning-Frame, iar un brevet pentru noua mașină a fost acordat în 1769. Mașina implica trei seturi de role împerecheate care se roteau la viteze diferite. În timp ce aceste role produceau fire de grosimea corectă, un set de fusuri răsucea fibrele ferm împreună. Mașina a fost capabilă să producă un fir mult mai rezistent decât cel fabricat de Spinning-Jenny produs de James Hargreaves.
Mașina lui Arkwright era prea mare pentru a fi operată manual, așa că a trebuit să găsească o altă metodă de a lucra la mașină. După ce a experimentat cu cai, a decis să folosească puterea roții de apă. În 1771, Arkwright a înființat o fabrică mare lângă râul Derwent, în Cromford, Derbyshire. Mai târziu, Arkwright a declarat avocatului său că Cromford a fost ales pentru că oferea „un remarcabil curs de apă fină… într-o zonă foarte plină de locuitori”. Mașina lui Arkwright a devenit cunoscută sub numele de Water-Frame. Acesta nu numai că „a filat bumbacul mai rapid, dar a produs un fir de o calitate mai fină”.