（一） 示范起步阶段1953—1965年

甘肃农业机械化是从1953年在河西建立黄羊河第一个机械化农场开始的。接着， 1954年在永昌县焦家庄建立起第一个农业机器拖拉机站。这一时期，农业机械化的发展可以归结为国营为主、水利先行这样两句话。第一个五年计划期间， 国营农场的发展稳步、健康，到1965年底全省共办起国营农场54个，国营农场的首要任务是示范农民，包括以机械化作业示范群众。同期以国营为主建起农业拖拉机站36个，通过为农业集体经济进行农田机械作业起示范推广作用。到1965年， 全省共拥有大中型拖拉机1 281台，41 362千瓦，机耕面积29.3万公顷。占全省总耕地面积8%。
在甘肃利用动力机械抽水灌溉农田，解决人畜饮水问题，起步早于农田作业， 发展速度也较快。根据从水利部门查到的资料： 1951年春， 兰州市安宁区十里店首先整修了石油学校旧有两台教学用的抽水机，抽水灌田。开创了甘肃动力抽水浇灌农田的先例；1953—1954年甘肃省大旱，黄河沿岸许多旧式天车提不上水，应群众的强烈要求，水利部门向国家申请到抽水机20部，在皋兰县安装了15部进行试点；以后逐步扩大到榆中的青城、什川、永靖的大川，兰州的安宁等沿黄河一带。到1956年底全省共安装抽水机109台， 2963千瓦， 其中， 皋兰县庄子坪乡的杨洼窑利用人工井架打成大口深井，安装了一台20马力的抽水机，到1957年水地发展到46.67万公顷，称得起甘肃第一口动力机械提水深井。电力提灌工程从“一五”末、“二五”初在兰州市兴建七里河彭家坪和靖远县五大坪等电力提灌工程起， 开始提水几十米， 灌地几十公顷到几百公顷， 发展为以后的高扬程大型电灌工程。至1965年，全省共有排灌机械设备1 825台，其中电动机、柴油机1 615台759 714千瓦。（其余有锅驼机等）; 机电灌溉面积1.6万公顷， 占全省有效灌溉面积3%。