Die Entwicklung des Wasserturmbaus hing stark von neuen Entwicklung beim Bau und der Konstruktion von Wasserbehältern ab. Kam man bei den wenigen vor 1850 gebauten Wassertürmen mit Holz- oder Kupferbehältern aus, so stieg der Bedarf nach großen Behältern bei der Bahn durch immer größere Lokomotiven und wachsendem Zeitdruck. Die Städte wuchsen und der Bedarf nach moderner und hygienischer neuzeitlicher Wasserversorgung wuchs zum ende des 19.Jahrhunderts. Fortschritte in der Metallbearbeitung machte den Bau von Wassertürmen mit großen Reservoirs möglich. Fortentwicklungen und Patente führten dann zu immer fortschrittlichen Wasserhochbehältern.

Flachbodenbehälter

Erste Wasserhochbehälter bei der Bahn waren rechteckige Kästen mit flachem Boden, die im Obergeschoss von Bahnbauten untergebracht waren oder auf einem Ständerwerk angebracht waren. Die rechteckige Form war wegen der unterschiedlichen Druckbelastung ungünstig, so dass sie später durch kreisförmige Flachbodenbehälter ersetzt wurden. Da der Behälterboden nicht ausreichend tragfähig war, musste er mit einem festen Boden oder engmaschigem Tragenetz gestützt werden. Sie wurden seit etwa 1830 verwendet.

Hängebodenbehälter

Hängebodenbehälter sind rund und besitzen einen durchhängenden Behälterboden. Der Boden ist frei zugänglich, der Behälter sitzt auf einem äußeren Auflagering auf, der starke horizontale Kräfte beim Befüllen und Entleeren ausgleichen muss. Die ersten Hängebodenbehälter entstanden Ende der 1860er Jahre bei der französischen Eisenbahn. Der äußere Auflagering gibt die Größe des Wasserturms vor, weshalb recht mächtige Bauten erforderlich waren.

Intze-Behälter

Der Aachener Ingenieur Otto Intze konstruierte zwei Behältertypen, die als Intze I und Intze II bezeichnet werden. Der Auflagerring hat dabei einen viel kleineren Durchmesser als die Behälterweite. Damit ließen sich schmalere Türme bauen, die durch stark auskragende Behälteretagen gekennzeichnet sind. Der Intze I-Typ ist durch einen konkav eingebrachten Kugelboden gekennzeichnet. Der erste Turm mit Intze-Behälter entstand 1883 in Remscheid.

Der Intze II-Typ besitzt eine zusätzlich umgedrehte Kugelschale, wodurch sich eine höhere Stabilität ergibt und ein etwas größeres Volumen.

Barkhausenbehälter

Georg Barkhausen entwickelte1898 einen ausschließlich von der Behälterbaufirma August Klönne hergestellten Behälter mit einem hängenden, halbkugelförmigen Boden und tangential daran angeschlossener zylindrischer Seitenwand. Der Vorteil war, dass keine Druck- oder Lagerringe oder zusätzlich aussteifende Bauteile nötig sind.

Eine Weiterentwicklung sind geschlossene Barkhausenbehälter mit einer halbkugelförmigen Abschluss nach oben.

Klönnebehälter

Der Ingenieur August Klönne konstruierte schließlich einen kugelförmigen Behälter. Die Kugel ist unterhalb des größten horizontalen Durchmessers auf einem steifen Kegelmantel schräg gelagert. Der erste Wasserturm mit Klönnebehälter entstand 1906 in Chemnitz.

Bei Stahlbehältern mussten die Druckverhältnisse und das dadurch bedingte Biegeverhalten des Behälters und des Auflagerings besonders beachtet werden. Im Betonbau war dies, vor allem mit fortschreitender Entwicklung, weniger wichtig. So wurden nur in der Anfangsphase die Bauformen von Stahlbehältern nachempfunden und später überwiegend Flachbodenbehälter gebaut. Zu beachten waren lediglich die statischen Bedingungen, die durch ausreichend dimensionierte Stütztkonstruktionen, Fundamente und Behälterböden ausgeglichen werden können.