Einige Historiker glauben, dass Windmühlen mit vertikaler Achse zum ersten Mal in Persien zwischen 500 und 900 n erstmals in China erfunden, die erste Dokumentation von Windmühlen in China erfolgte jedoch erst 1219.
Die ersten Windmühlen in Westeuropa, die um 1270 gebaut wurden, hatten eine horizontale Achsenkonfiguration. Um 1390 begannen die Niederländer mit dem Bau von Turmmühlen, bei denen es sich um mehrstöckige Türme mit einer Bockmühle mit unterschiedlichen Etagen handelte, die zum Mahlen von Getreide, zum Entfernen von Spreu, zur Getreidelagerung und als Wohnhaus für eine Familie dienten.
Im Laufe der Jahre wurden Windmühlensegel entwickelt, um mehr aerodynamischen Auftrieb zu erzeugen, die Rotoreffizienz und -geschwindigkeit zu verbessern und zu einer besseren Pump- und Schleifwirkung zu führen. Mit der Verbesserung der Segel in Europa hatten Windmühlen viele zusätzliche unterschiedliche Funktionen, einschließlich Bewässerung, Entwässerung, Sägewerk von Holz und Lagerung von Rohstoffen.
Mit dem Aufkommen von Dampfmaschinen begann im 19. Jahrhundert der Einsatz großer Turmmühlen in Europa zu sinken. Ungefähr zu dieser Zeit wurde in den Vereinigten Staaten 1854 die Holladay-Windmühle erfunden, die mechanische Wasserpumpensysteme perfektionierte, die bis 2015 noch im Einsatz sind.