在古代埃及和亚述时期，已经用杠杆提水灌溉。古希腊时期出现了著名的阿基米德抽水机。在罗马时代，被称为“波斯轮”的畜力提水机械已经被使用。
古罗马时将卧轴下冲式水轮与水斗组合在一起，利用流水提水灌溉。近代叙利亚部分地区仍在使用。这时也出现了原始的水磨。引山溪驱动斜冲式或下冲式水轮，带动石磨工作。6世纪有了船磨，任河水涨落，水磨都可以正常运转。13世纪起，人们开始建水坝抬高水位，用上冲式水轮借助水流的重力驱动水磨，可以获得更高的效率；而且流速慢、水流不稳的地区也可以使用。
11世纪起，很多作坊都以水轮作为原动机，通过曲轴、凸耳等机构，将转动转化为往复运动，完成浆洗、锻打、鼓风、锯木等工作。水力资源得到了充分的利用，有力地推动了手工业的发展。
阿基米德抽水机
阿基米德抽水机是阿基米德螺旋线的实际应用，可能在巴比伦时期已经使用。螺杆绕中心轴旋转时，又沿衬套内表面向上移动，形成密封腔室。螺杆每转一周，密封腔将水向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，水便提升了上来。
波斯轮
公元1世纪初的罗马时期，开始使用畜力转动齿轮装置，带动罐轮转动。罐轮上固定安装了很多开口的水罐。随着轮子转动，水罐被灌满水，在转上来，倾倒在侧面的水槽中。这种装置在埃及、叙利亚以及北非沿岸地区都有使用。时至今日，这种机械在伊斯兰世界、伊比利亚半岛以及地中海西部的巴利阿里群岛仍在使用。
戽斗车
戽水车始见于在古罗马时期，采用了下冲式结构，与中国的筒车原理相同，结构相似。直到近代，在叙利亚部分地区仍在使用。在河面较低、流速较快的河岸边树立巨大的水轮，水轮外援安装一圈水斗。水斗与水平面有一定的夹角。水轮带动水斗转动，在河中盛满水，再转上来；水斗快到水轮的顶部时，角度十分倾斜，水便倾倒出来，流进侧面的受水槽中，然后引入河渠中。戽水车的直径可达20米左右，是古代规模最大的提水机械。
船磨
船磨属于浮动式水磨，将船只固定在河面上，在两船之间安装下设式水轮，驱动水磨运转。无论河水涨落，水磨都可以正常运转。最早可能出现于公元六世纪的罗马城。在公元10世纪，巴格达底格里斯河、意大利威尼斯附近开始使用。法国路易七世统治时期（1137-1180），在巴黎的塞纳河大吊桥下面建有浮动磨房，1296年随桥一起毁坏了。在欧洲的很多地方，它们都被沿用到近代。
铁匠铺用水轮驱动鼓风与锻铁
从公元11世纪起，很多作坊中都以水轮作为原动机，或再通过曲轴、凸耳等机构，将转动转化为往复运动，带动工作机构。这是17世纪初绘制的一个意大利铁匠铺，水轮横轴中部安装凸耳，向下压锤柄，抬起锤头，然后自由落下锻打铁器。横轴一端安装曲柄，带动后面的立轴水平摆动，通过顶部的横杆带动皮囊上面的横轴左右摆动，通过连杆带动两个皮囊交替起落，为锻铁炉鼓风。
