Die Entwicklung von Wolkenkratzern wäre ohne eine Vielzahl von Erfindungen nicht möglich gewesen. Im Folgenden wird auf die wichtigsten Erfindungen eingegangen.

Der Personenfahrstuhl

Erst die Erfindung des Fahrstuhls machte den Bau von Wolkenkratzern sinnvoll. Zwar wäre es technisch gesehen auch ohne den Fahrstuhl möglich gewesen, Häuser mit mehr als sechs Stockwerken zu errichten, allerdings wäre dann deren Nutzen sinnlos. Denn selbst durchtrainierte Sportler würden schon nach wenigen Stockwerken außer Atem geraten und außerdem würde man durch das Treppensteigen Zeit verschwenden.
Nachdem 1850 der erste Lastenaufzug gebaut worden war, entwickelte Elisha Graves Otis 1852 den ersten dampfbetriebenen Aufzug, der mit einer automatischen Sicherheitseinrichtung arbeitete.
1857 führte Otis den ersten Personenaufzug ein, der in New York in Betrieb genommen wurde. Bis 1873 wurden bereits über 2000 dampfbetriebene Personenfahrstühle in amerikanischen Bürogebäuden, Hotels und Apartmenthäusern eingebaut.
Otis` Söhne, Charles und Norton stellten 1878 den ersten hydraulischen Fahrstuhl vor. Dieser wurde am Broadway in New York installiert und erreichte eine Höhe von 34 Metern. Hydraulische Fahrstühle waren nicht nur sicherer als ihre dampfbetriebenen Vorgänger, auch ihr Betrieb war günstiger, da sie von dem Wasserwerk der Stadt betrieben wurden. Noch heute nutzt man hydraulische Fahrstühle in einigen nicht so hohen Gebäuden.
Durch die Kombination neuer Bautechniken sowie weiteren Verbesserungen des Fahrstuhls konnten in den 90er Jahren des 19. Jahrhunderts immer höhere Gebäude errichtet werden.
Einige Jahre nach der Erfindung des hydraulischen Fahrstuhls wurde 1903 der erste elektrische Fahrstuhl in das 55 Meter hohe Beaver Building in New York installiert. Der elektrische Aufzug arbeitete mit einer viel höheren Geschwindigkeit als seine Vorgänger. Außerdem konnte er in Häusern, ganz gleich welcher Höhe, eingebaut werden. Seine bedeutend bessere Beschleunigung und Abbremsung führte schnell dazu, dass hydraulische Aufzüge nur noch in kleineren Gebäuden mit fünf oder sechs Stockwerken genutzt wurden. Beispielsweise erreichten die Fahrstühle des 241 Meter hohen Woolworth Buildings in New York eine Geschwindigkeit von 213 Metern pro Minute. Dies wäre mit einem hydraulischen Fahrstuhl niemals möglich gewesen.
Durch die Erfindung des Signal Control Systems, welches 1924 im New Yorker Oil Company Gebäude installiert wurde, konnte der Betrieb des Fahrstuhls teilweise automatisiert werden. Ein zentrales Kontrollrelais nahm die Mitteilungen der Halle an und wies diese automatisch der nahestehendesten Gondel, die in die richtige Richtung fuhr, zu. Dennoch benötigte man einen Wärter, der die Tür zu machte und die Fahrgäste einwies.
In den 30er Jahren wurde das Fahrstuhldesign weiterentwickelt, so dass man nicht mehr so viele Fahrstuhlschächte benötigte. Dadurch stand den riesigen Gebäuden mehr nutzbare Fläche zur Verfügung. Während dieser Zeit wurden vier Wolkenkratzer in New York fertiggestellt, die zum Teil heute noch zu den größten der Welt gehören:

- das Empire State Building
- das Chrysler Building
- die Bank of Manhatten
- der Tower der Wall Street

Seit dieser Zeit entstanden in ganz Amerika Gebäude mit 40, 50 und mehr Etagen. Deshalb musste auch weiterhin unbedingt die Geschwindigkeit des Fahrstuhls verbessert werden. Zum Beispiel war das Empire State Building, dessen Fahrstühle eine Geschwindigkeit von 366 Metern pro Minute erreichten, dem Woolworth Building bereits weit überlegen.
1948 stellten Otis`Söhne das Elektisch-Automatische Kontrollsystem für Fahrstühle vor. Der Fahrstuhl fuhr nun in die jeweiligen Etagen, die in der Gondel gedrückt wurden. Außerdem wurde die Gondel durch ein elektrisches Aufsehersystem kontrolliert, so dass keine Wärter mehr notwendig waren. Anfang der 60er Jahre wurden die mechanischen Fahrstuhlmelder so programmiert, dass die Gondel hoch und runter fahren sowie zwischendurch für Fahrgäste in der erntsprechenden Etage anhalten konnte.
Schon kurze Zeit später entwickelte man die begrenzte Meldestrategie. Express Fahrstühle hielten nur in einigen Etagen, während lokale Fahrstühle in allen Etagen eines bestimmten Gebäudeabschnittes hielten. Diese Technologie wird auch heute noch in vielen Wolkenkratzern angewandt.1967 wurde das 110-stöckige World Trade Center errichtet. Täglich transportieren 255 Fahrstühle 50.000 Angestellte sowie 80.000 Besucher.
1982 entwickelten Otis` Söhne noch ein besseres System für Fahrstühle. Es konnte sich an das Gewicht in der Gondel anpassen und der Motor garantierte eine angenehmere Fahrt als früher.
1996 führten die Oti`s Söhne das Odyssey System ein. Dieses ist ein integriertes Gebäudetransportsystem, welches den Bau von noch höheren und breiteren Gebäuden ermöglichen wird. Durch sich horizontal- und vertikalbewegende Gondeln können sich mehrere Fahrstühle eines Gebäudes denselben Aufzugsschacht teilen.

Das Stahlgestell

Das Stahlgestell hatte eine wichtige Eigenschaft, es war sicher gegen Feuer. Eisen und andere Metalle konnten jedoch bei hohen Temperaturen schmelzen, was leider das große Feuer von Chicago im Jahre 1871 zeigte.

Verstärkung der Fundamente

Eine Verstärkung der Fundamente verhindert eine starke Seitenlage des Wolkenkratzers bei Bewegungen der Erde. Somit wird eine Verschiebung des Schwerpunktes des Hauses verhindert.
Allerdings müssen die Pfeiler so tief unten mit dem Felsuntergrund verankert werden, dass die Arbeiter dabei unterhalb des Wasserspiegels in Kammern arbeiten müssen.
Maschinen halten das Wasser aus den Kammern fern. Das Bauen von Gebäuden mit mehr als 16 Stockwerken ist unmöglich, wenn man nicht die Pfeiler mit dem Felsuntergrund verankert. Andernfalls würde das Gebäude, je nach seinem Gewicht, in der Erde versinken.
Weitere wichtige Erfindungen der 1880er waren die Glühlampe und das Erzeugen sowie Verteilen des elektrischen Stroms.