I 1753 skrev den franske ingeniøren Bernard Forest de Bélidor et omfattende bokverk om utnyttelse av vannkraft og generelt om hydraulikk, kjent som . I de neste årene ble det gjort flere teoretiske arbeider angående vannstrømning og nyttiggjøring av vannkraft. Den sveitsiske matematikeren Leonhard Euler som også levde på denne tiden formulerte den generelle turbinlikningen. Noen av de tidlig kjente vannturbiner ble utviklet av Johann Segner (Segner hjulet), Jean-Victor Poncelet (gjennomstrømningshjul) og Benoît Fourneyron (fourneyronturbinen). Vannturbiner med virkningsgrad opp mot 90 % og mer ble ikke oppnådd før James B. Francis i 1849 utviklet francisturbinen og Lester Allan Pelton utviklet i 1870-årene peltonturbinen.