Pendant longtemps, les ingénieurs et les architectes ont spéculé sur la façon dont un grand gratte-ciel pourrait théoriquement être. Frank Lloyd Wright, considéré comme le plus grand architecte américain de tous les temps, conçu 1 mile de hauteur (1,73 km) tour, Le Illinois.Cette tour devait être construite à Chicago et avoir 528 histoires. Il a été conçu en 1956 et aurait probablement été construit à l'époque, mais à grands frais.
Les matériaux structurels ne sont pas le principal facteur limitant la hauteur du bâtiment.Immeubles de grande hauteur sont souvent étonnamment léger pour sa taille, après tout, ils sont pour la plupart d'espace vide. L'acier est assez solide pour supporter des structures 6.2 miles (10 km) ou plus grands, tout en composites avancés peuvent soutenir bâtiments atteignant 62 miles (100 km) ou plus.
Les trois principales limites sur la hauteur des gratte-ciel sont le vent, les ascenseurs, et le budget .
Une altitude vs maximum de la vitesse du vent tableau ressemble beaucoup à ce qui suit, pour une journée calme dans une zone tempérée:
| Altitude | Vitesse maximale du vent |
| 2 km (1.24 mi) | 22 mph |
| 4 km (2.28 mi) | 56 mph |
| 6 km (4,52 miles) | 90 mph |
| 8 km (4.97 mi) | 134 mph |
| 10 km (6.21 mi) | 179 mph |
| 12 km (7.46 mi) | 200 mph |
À une altitude d'environ 7.45 miles (12 km), le vent se calme. Il faut également noter que l'air devient plus mince que l'altitude augmente, légèrement diminuer la charge des vents intenses. Au sommet du mont. Everest, un peu moins de 5,5 miles (environ 9 km d'altitude) de haut, l'air est environ quatre fois plus mince qu'au niveau de la mer.
Pour contrer la force du vent sur les gratte-ciel au-dessus d'environ 500 pieds (195 m) de hauteur nécessite des caractéristiques de conception spéciales. Il peut s'agir de grands contrepoids internes, en métal ou même baignoires d'eau, ce changement de poids de redistribuer vers le centre de l'édifice. Bâtiments comprenant plusieurs tiges, comme leEmpire State Building à New York et Burj Khalifa aux Emirats Arabes Unis, sont également bonnes pour dissiper vent.
L'amélioration de la capacité portante du béton a récemment permis l'utilisation de cette substance rigide comme matériau de construction pour les immeubles de grande hauteur, offrant luxe vent d'amortissement non disponibles en acier seul. L'Hôtel Ryugyong en Corée du Nord, même si elle n'a jamais été terminé, serait un exemple d'utilisation du béton en tant que matériau de construction pour ce type de structure. Les problèmes de vent sont certains d'être difficile, mais pas insoluble.
Le facteur d'ascenseur est une autre limitation principale de la hauteur. Plus l'immeuble est, plus les gens vivent et travaillent là-bas, et le plus d'espace au sol en terre doivent être utilisés pour les ascenseurs. Ce défi a été abordée par deux stratégies: utiliser les ascenseurs à deux étages et utilisant sky lobbies comme points intermédiaires pour les voyageurs d'ascenseur. En utilisant sky lobbies et les ascenseurs locaux pour les petites sections de l'immeuble, une douzaine ou plus d'ascenseurs peuvent partager un seul arbre, améliorant considérablement l'efficacité. Pour les très grands bâtiments de plus de 6.500 pieds (2 km) ou plus en taille, bien nivelée ascenseurs, tels que les ascenseurs 5 étages, peuvent avoir besoin d'être employé. Sinon, tout le rez-de-chaussée est dominé par des ascenseurs.
La derniere principale limitation de la taille de gratte-ciel, est, bien sûr, le budget. Burj Khalifa, actuel plus haut bâtiment du monde à une hauteur de 2.717 pieds (828 m), le coût d'environ 4 milliards de dollars américains (USD). En supposant que l'échelle des coûts linéairement avec la taille accrue (hypothèse généreuse), la construction d'un 6500 pieds (2 km) grande structure pourrait coûter 10 milliards de dollars USD. C'est probablement autour des limites de ce que les développeurs seraient prêts à dépenser sur un seul projet, mais seul le temps nous le dira.
