Boulons à tête carrée étaient fréquents dans les premières applications, car ils sont plus faciles à faire avec les outils, les métaux et les techniques de l'époque. Têtes carrées exigent des tolérances moins précis, de sorte que d'une clé qui pourrait ne pas être la taille exacte d'un boulon, mais être assez près pour tourner une tête de boulon carré usiné à la main. Têtes carrées, mais sont grandes et nécessitent plus d'espace pour tourner. En 1841, outilleur britannique Joseph Whitworth et son homologue américain, William Sellers de l'Institut Franklin avaient proposé la création d'un système de filetages normalisés. Boulons et écrous normalisés bientôt suivies comme outilleurs développé de nouvelles techniques pour leur fabrication en quantité.