vignette|upright|alt=Photographie d'un immeuble très effilé de forme triangulaire d'une vingtaine d'étages surplombant les bâtiments voisins et les rues en contrebas où circulent des calèches et des tramways.|L'emblématique de New York peu après sa construction en 1903. Les premiers gratte-ciel désignent les hauts immeubles de bureaux construits entre 1884 et 1939 principalement à New York et Chicago. Les villes américaines étaient traditionnellement composées de bâtiments à quelques étages mais la forte croissance économique après la guerre de Sécession et le manque de terrains constructibles encouragèrent le développement d'immeubles plus grands à partir des années 1870. Les progrès technologiques permirent la construction de structures métalliques ignifugées avec de profondes fondations et possédant les derniers raffinements comme l'ascenseur et l'éclairage électrique. Ces évolutions rendirent techniquement réalisable et financièrement rentable la construction d'une nouvelle catégorie de grands immeubles. Le premier exemple de ce type fut le de construit à Chicago en 1884. Leur nombre augmenta rapidement et ils furent appelés « gratte-ciel » à partir de 1888.
Chicago fut initialement à la pointe de ce mouvement et de nombreux gratte-ciel furent construits dans le quartier d'affaires au début des années 1890. Parfois rattachés à l'école architecturale de Chicago, ces immeubles essayaient d'associer des considérations esthétiques et pratiques et abritaient des magasins et des restaurants dans les étages inférieurs et des bureaux dans les étages supérieurs de leur large structure carrée de style néoclassique. À l'inverse, les gratte-ciel new-yorkais étaient fréquemment des tours étroites dont le style plus éclectique fut souvent critiqué pour son manque d'élégance. Après que Chicago eut interdit la construction de nouveaux immeubles de plus de , la construction de bâtiments plus hauts se concentra à New York.
La première décennie du vit une nouvelle vague de construction du fait de la demande en bureaux pour accueillir le nombre grandissant de cols blancs. Les évolutions techniques rendirent plus facile le fait de construire et de vivre dans des immeubles toujours plus hauts. Des gratte-ciel emblématiques comme le de furent suivis par le de , la de et le de . Même si ces immeubles furent des succès commerciaux, l'opposition aux gratte-ciel s'accrut car ils rompaient l'horizon ordonné de la ville et plongeaient les rues et les bâtiments avoisinants dans une pénombre permanente. Associées au marasme économique, ces critiques entraînèrent en 1916 l'introduction de restrictions du zonage à New York.
Durant l'entre-deux-guerres, des gratte-ciel furent construits dans presque toutes les grandes villes américaines tandis qu'il n'y en eut que très peu dans les autres pays occidentaux. La forte croissance des années 1920 et l'importante spéculation foncière encouragèrent le lancement de nouveaux projets à New York et Chicago. Les restrictions new-yorkaises de 1916 aidèrent à la création du style Art déco avec des structures audacieuses et richement décorées. La hauteur continua de s'accroître avec les Chrysler et s qui battirent successivement les records avec respectivement 319 et . La Grande Dépression entraîna néanmoins un effondrement du marché immobilier et les nouvelles constructions s'arrêtèrent. Les gratte-ciel marquèrent la culture via le cinéma, la photographie et la littérature ; certains les voyaient comme des symboles de la modernité et de la science et d'autres comme des exemples des défauts de la vie et de la société moderne. Les projets postérieurs à la Seconde Guerre mondiale rejetèrent le dessin des gratte-ciel en faveur du style international ; beaucoup des immeubles les plus anciens furent démolis ou modifiés pour correspondre aux goûts contemporains.
Contexte : 1850-1879 Motivations commerciales et sociales Les premiers gratte-ciel apparurent aux États-Unis du fait de la croissance économique, de l'organisation financière des entreprises américaines et du manque de terrains constructibles. New York était l'un des principaux ports de la côte Est des États-Unis et en raison de son historie coloniale, le foncier new-yorkais était divisé en de nombreuses petites parcelles avec peu de grands terrains. Durant la seconde moitié du , la ville devint le centre national de la finance américaine et les banques du quartier d'affaires de rivalisaient avec celles de Londres pour la domination internationale.
vignette|gauche|alt=Dessin en vue aérienne de bâtiments identiques de quelques étages formant des blocs disposés en damier|Carte de Chicago en 1874 par Currier and Ives montrant les bâtiments à quelques étages construits après l'incendie de 1871. Le Grand Incendie de 1835 détruisit une grande partie de l'ancien quartier financier et de nombreux bâtiments furent construits et démolis durant les années 1840 et 1850 ; le maire Philip Hone suggéra que la ville tout entière soit reconstruite chaque décennie. La plupart des bâtiments ne dépassaient pas six étages et étaient du style palazzo inspiré par l'architecture Renaissance populaire en Grande-Bretagne. New York n'avait pas de limites à la hauteur des immeubles mais les bâtiments de quelques étages restèrent la norme jusque dans les années 1860 et les plus hauts édifices étaient les églises de la ville. La population new-yorkaise tripla entre 1840 et 1870 et les prix de l'immobilier augmentèrent de 90 % entre 1860 et 1875.
Plus à l'ouest, la ville de Chicago devint l'autre grand site de développement des gratte-ciel. À la différence de New York, Chicago n'émergea comme grande métropole qu'au milieu du en passant d'un village d'environ cinquante habitants en 1830 à une ville de en 1850 puis de en 1870. Chicago devint le principal nœud ferroviaire et commercial du Midwest en pleine expansion. La ville se considérait comme différente des cités de la côte est et était particulièrement fière de son statut de centre dynamique en plein essor.
Dans les années 1870, Chicago était devenu le principal centre financier de l'Ouest mais en , un incendie ravagea le centre-ville construit en bois. La zone urbaine fut reconstruite selon un plan hippodamien et les bâtiments en bois furent interdits. Ces facteurs encouragèrent la construction d'immeubles plus grands aux caractéristiques innovantes qui, comme à New York, étaient destinés à accueillir diverses activités commerciales au sein du même bâtiment.
Le développement de bâtiments plus hauts durant les années 1870 fut limité par la crise bancaire de 1873 et la dépression qui suivit. Les constructions ralentirent et la valeur des propriétés s'effondra. Le marasme s'estompa à partir de 1880 et le rythme de construction à New York revint à son niveau de 1871 tandis qu'avec le retour de la croissance, la construction d'immeubles de grande taille redevint rentable.
Évolutions technologiques vignette|alt=Dessin de la coupe d'un bâtiment montrant son architecture interne|Structure métallique intérieure du de New York construit en 1884. L'apparition des gratte-ciel fut rendue possible par les progrès technologiques du milieu du . L'une de ces évolutions fut la structure métallique. Dans les bâtiments traditionnels, les planchers sont soutenus par les murs mais plus le bâtiment est haut et plus les murs doivent être épais, en particulier à la base. Les murs du de de Chicago construits principalement en briques ont ainsi une épaisseur d'environ à leur base. Dans les années 1860, les ingénieurs français utilisèrent des poutrelles en fer forgé pour construire des bâtiments soutenus par des structures intérieures en métal. Ces cadres étaient plus résistants que la maçonnerie traditionnelle et permettaient de réduire l'épaisseur des murs. Cette technique fut largement décrite dans les publications scientifiques et fut initialement utilisée dans la construction de hangars.
Les immeubles construits avec ces cadres métalliques s'exposaient néanmoins aux effets potentiellement dévastateurs du vent. Des renforts durent être introduits grâce aux travaux d'Augustin Fresnel permettant de calculer la charge et les moments sur de grandes structures. Les bâtiments à structure métallique étaient également particulièrement vulnérables au feu et nécessitaient une ignifugation spéciale. Les ingénieurs français avaient étudié ce domaine au début du mais des progrès décisifs furent réalisés par l'architecte Peter Wight dans les années 1860. Motivés par les incendies de Chicago en 1871 et de Boston en 1872, ses travaux donnèrent naissance à de nombreux produits d'ignifugation dans les années 1870.
Des bâtiments plus hauts et plus massifs tels que les gratte-ciel exigeaient des fondations plus solides que les bâtiments plus petits. Les constructions antérieures avaient généralement des fondations qui reposaient sur des gravats posés sur le sol. Le sol n'était cependant pas capable de soutenir des immeubles toujours plus hauts et lourds et il devint nécessaire de faire reposer leurs fondations directement sur la roche mère. À New York et Chicago, cela impliquait de creuser très profondément dans un sol meuble et souvent gorgé d'eau ; le risque était que l'eau n'inonde l'excavation avant que les travaux ne soient achevés. Des structures étanches appelées caissons furent inventées en Grande-Bretagne en 1830 pour remédier à ce problème et adoptées aux États-Unis dans les années 1850 et 1860.
vignette|gauche|alt=Dessin de la coupe des fondations d'un bâtiment. Ce dernier repose sur plusieurs caissons formant des piliers posés sur la roche mère.|Fondations en caissons d'un gratte-ciel de 1898. Le développement de l'ascenseur fut également indispensable au développement des gratte-ciel car les immeubles de bureaux de plus de six étages étaient inutilisables sans eux. Les premiers furent installés au Royaume-Uni dans les années 1830 puis dans les usines et les hôtels américains dans les années 1840. De nouvelles technologies de chauffage, d'éclairage, de ventilation et d'assainissement furent également nécessaires pour créer des immeubles de grande taille où il serait possible de travailler dans de bonnes conditions. Le chauffage central ne pouvait pas facilement être utilisé dans de grands bâtiments ; dans les années 1850, un système utilisant de la vapeur à basse pression et des ventilateurs associés à des machines à vapeur fut développé et fut par la suite adopté dans la construction des gratte-ciel. De nombreux bâtiments américains étaient éclairés au gaz mais cette technologie comportait des risques et était difficile à installer dans des grands immeubles. L'éclairage électrique se développa à partir de 1878 grâce à des générateurs électriques installés en sous-sol. La ventilation était également un défi car les fumées venant des rues et créées par les lampes à gaz rendaient l'air peu respirable. Un système de ventilation avec de l'air forcé par une machine à vapeur inventé dans les années 1860 fut largement utilisé à partir des années 1870 et permit de réduire une grande partie du problème. L'amélioration des canalisations métalliques permit pour la première fois d'alimenter les installations sanitaires des étages supérieurs en eau chaude et froide.
Émergence du gratte-ciel : 1880-1899 Premiers exemples vignette|alt=Photographie à mi-hauteur d'un bâtiment rectangulaire d'une dizaine d'étages situé à l'intersection de deux rues avec un extérieur maçonné et des fenêtres rectangulaires|Le , construit à Chicago en 1884 par l'architecte William Le Baron Jenney, est souvent considéré comme étant le premier gratte-ciel de l'histoire.