Les premiers gratte-ciel - grands immeubles commerciaux à charpentes en fer ou en acier - sont apparus à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. Le premier gratte-ciel est généralement considéré comme le bâtiment d'assurance habitation de Chicago, bien qu'il ne fasse que 10 étages. Plus tard, des bâtiments de plus en plus hauts ont été rendus possibles grâce à une série d'innovations architecturales et techniques, notamment l'invention du premier procédé de production en série d'acier. Aujourd'hui, les plus hauts gratte-ciel du monde comptent plus de 100 étages et atteignent et dépassent même des hauteurs de 2000 pieds..
Le premier bâtiment qui pouvait être considéré comme un gratte-ciel était le Home Insurance Building à Chicago, qui a été achevé en 1885. Le bâtiment était de 10 étages et atteignait une hauteur de 138 pieds. Deux histoires supplémentaires ont été ajoutées en 1891, portant la hauteur à 180 pieds. Le bâtiment a été démoli en 1931 et remplacé par le Field Building, un gratte-ciel encore plus haut de 45 étages.
Bien que les premiers gratte-ciel aient été relativement petits par rapport aux normes actuelles, ils ont marqué un tournant important dans la construction et le développement urbains. Certaines des structures les plus remarquables de l'histoire des gratte-ciel étaient:
La construction de gratte-ciels a été rendue possible grâce à l'Anglais Henry Bessemer, qui a inventé le premier procédé pour produire de l'acier en série à peu de frais. Un Américain, William Kelly, détenait un brevet pour "un système d'air expulsant le carbone de la fonte", mais la faillite a contraint Kelly à vendre son brevet à Bessemer, qui travaillait sur un processus similaire de fabrication de l'acier. En 1855, Bessemer a breveté son propre «procédé de décarbonisation, utilisant un souffle d'air». Cette percée dans la production d'acier a ouvert la porte aux constructeurs pour commencer à fabriquer des structures de plus en plus hautes. L'acier moderne est toujours fabriqué aujourd'hui en utilisant une technologie basée sur le processus de Bessemer.
Alors que «le processus Bessemer» a gardé le nom de Bessemer bien connu longtemps après sa mort, moins connu aujourd'hui est l'homme qui a effectivement utilisé ce processus pour créer le premier gratte-ciel: George A. Fuller. Tout au long du XIXe siècle, les techniques de construction ont exigé que les murs extérieurs supportent la charge du poids d'un bâtiment. Fuller, cependant, avait une idée différente.
Il s'est rendu compte que les bâtiments pouvaient supporter plus de poids - et donc monter plus haut - s'il utilisait des poutres en acier Bessemer pour donner aux bâtiments un squelette porteur à l'intérieur du bâtiment. En 1889, Fuller a érigé l'édifice Tacoma, un successeur de l'immeuble d'assurance habitation qui est devenu la première structure jamais construite où les murs extérieurs ne supportaient pas le poids du bâtiment. En utilisant des poutres en acier Bessemer, Fuller a développé une technique pour créer des cages en acier qui seraient utilisées dans des gratte-ciel ultérieurs.
Des bâtiments plus hauts ont également été rendus possibles grâce à l'invention de l'ascenseur électrique en 1883, qui a réduit le temps de déplacement entre les étages. L'invention de l'éclairage électrique a également eu un impact important, ce qui a permis d'éclairer plus facilement les grands espaces.
Beaucoup des premiers gratte-ciel ont été construits dans un style architectural qui est devenu connu sous le nom de Chicago School. Ces structures à ossature d'acier comportaient souvent des extérieurs en terre cuite, des baies vitrées et des corniches détaillées. Les architectes associés à l'école de Chicago comprennent Dankmar Adler et Louis Sullivan (qui a conçu l'ancien bâtiment de la Bourse de Chicago), Henry Hobson Richardson et John Wellborn Root. Contrairement à son nom, le style de Chicago s'étend bien au-delà des Midwest américains. Les bâtiments de style Chicago sont construits dans des endroits aussi éloignés que la Floride, le Canada et la Nouvelle-Zélande..