Σημαντικά δομικά έργα των Ρωμαίων αυτής της εποχής είναι ναοί για θεούς και ήρωες, κέντρα πολιτισμού και αμφιθέατρα για τους αγώνες κ.ά., μερικά από τα οποία σώζονται μέχρι σήμερα σε ικανοποιητική κατάσταση. Για τις κατασκευές αυτές οι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν τα γνωστά από την ελληνιστική εποχή εργαλεία και, ευρύτερα πλέον, μηχανές για μετακίνηση ή ανύψωση βαρών, επίσης ελληνιστικής προελεύσεως. Έτσι, με την «αρχιμήδειο έλικα» (κοχλίας) γινόταν άντληση νερού από πηγάδια, λίμνες και ποταμούς, η αντλία του Κτησίβιου χρησίμευε στις κατασκευές γεφυρών, στις αρδεύσεις κτλ. Με εξαίρεση τα εμπορικά πλοία, για των οποίων την κίνηση αξιοποιείτο η δύναμη του ανέμου, στον αρχαίο κόσμο χρησιμοποιείτο μόνο η δύναμη ζώων και ανθρώπων για τη μετακίνηση φορτίων. Π.χ. η έλικα του Αρχιμήδη έπρεπε να περιστραφεί με ανθρώπινη δύναμη. Ο ιστορικός-αρχιτέκτων Βιτρούβιος αναφέρει όμως ότι η Ρωμαίοι άρχισαν να αξιοποιούν και τη δύναμη του νερού, περιγράφοντας την περιστροφική κίνηση του μύλου από το νερό ενός ποταμού. Οι πρώτοι υδρόμυλοι, οι οποίοι αποτελούσαν κινητήρια μηχανή για άλεση δημητριακών και αργότερα για την κοπή μαρμάρων, περιελάμβαναν στη μεταφορά της περιστροφικής κίνησης και οδοντωτούς τροχούς (γρανάζια), πρέπει δε να λειτούργησαν στη Ρώμη ήδη τον 1ο αιώνα μ.Χ., χωρίς να είναι γνωστή η ακριβής προέλευσή τους. Ο Στράβων αναφέρει ότι την εποχή του Μιθριδάτη ΣΤ' (120-63 π.Χ.) υπήρχε μια τέτοια μηχανή στο βασίλειο του Πόντου και ότι την εποχή του Οκταβιανού Αύγουστου (κυβ. 31-14 π.Χ.) λειτουργούσαν αρκετοί υδρόμυλοι στον ελληνόφωνο χώρο. Σε ένα έδικτο του Διοκλητιανού (κυβ. 284-305 μ.Χ.) περιγράφονταν οι τιμές για την εγκατάσταση μύλων και αναφέρονται ως ακριβότεροι οι υδρόμυλοι. Στο τέλος του 4ου αιώνα απαγορεύτηκε με έδικτο η χρήση του νερού που προοριζόταν για υδρόμυλους, για αλλότριους σκοπούς, πιθανόν λόγω κάποιας περιόδου ξηρασίας που ενέσκυψε εκείνη την εποχή.
:
Το Πάνθεον της Ρώμης
Στους επόμενους αιώνες συνεχίζονται αυτές οι ογκώδεις αλλά καλαίσθητες κατασκευές, κυρίως από τη χριστιανική Εκκλησία που αποτελεί πλέον σημαντική οικονομική και κοινωνική δύναμη, μετά την επίσημη αναγνώριση και επιβολή της από το ρωμαϊκό κράτος. Στη Δύση κατασκευάζονται συχνότερα ναοί ρυθμού βασιλικής με επίπεδη οροφή, ενώ στην Ανατολή προτιμούνταν οι τρούλλοι κατά το πρότυπο του Πανθέου. Χαρακτηριστικά δείγματα τέτοιων κατασκευών είναι, αφενός η Santa Sabina στη Ρώμη (5ος αιώνας) και αφετέρου η Αγία Σοφία στην Κωνσταντινούπολη (6ος αιώνας). Η Αγία Σοφία διαθέτει τρούλλο με μικρότερη διάμετρο (~33 μέτρα) από τον τρούλλο του Πανθέου, έχει όμως συνθετότερη δομή, χωρίς τους ανθεκτικούς τοίχους του προτύπου αλλά με αντηρίδες για τη στήριξη της σκεπής. Ο τρούλλος αυτής της μνημειώδους εκκλησίας έχει πολλά παράθυρα, τα οποία έχουν τοποθετηθεί κατάλληλα, ώστε στον παρατηρητή από κάτω να δημιουργείται την ημέρα η ψευδαίσθηση ότι το εποικοδόμημα αιωρείται.
Η Αγία Σοφία στην Κων/ποληΟ Βιτρούβιος γεννήθηκε πιθανόν στη δεκαετία 80-70 π.Χ. στην Καμπανία ως ελεύθερος Ρωμαίος. Από το γεγονός ότι δεν έχει αναφερθεί πουθενά ο θάνατός του, ο οποίος πρέπει να συνέβη περί το έτος 10 π.Χ., συμπεραίνεται ότι ο σημαντικός αυτός δημιουργός της Αρχαιότητας δεν πρέπει να ήταν ευρύτερα γνωστός στη ρωμαϊκή κοινωνία. Στα νεανικά του χρόνια εκπαιδεύτηκε στην Αρχιτεκτονική, η οποία εκείνη την εποχή περιελάμβανε και τα αντικείμενα του μηχανικού. Στα χρόνια του ρωμαϊκού εμφυλίου πολέμου εργάστηκε υπό τις διαταγές του Γάιου Ιούλιου Καίσαρα ως υπεύθυνος για τις πολεμικές μηχανές και συνόδευε το στρατό στην Ισπανία, τη Γαλατία και τη Βρετανία.
Μετά τη δολοφονία του Καίσαρα το έτος 44 π.Χ. παρέμεινε ο Βιτρούβιος στην ίδια θέση υπό τον Οκταβιανό Αύγουστο μέχρι το έτος 33 π.Χ. Στη συνέχεια εργάστηκε ως αρχιτέκτων και μηχανικός στη δημιουργία του δικτύου ύδρευσης της Ρώμης και κατά την εργασία του αυτή εισήγαγε νέα πρότυπα για διαστάσεις και συστήματα σωλήνων. Σημαντικό αρχιτεκτονικό έργο του είναι η οικοδόμηση της Βασιλικής (=δημόσιος χώρος συναθροίσεων) στην πόλη Fanum Fortunae, το σημερινό Fano στην Αδριατική.Σε μεγαλύτερη ηλικία άρχισε ο Βιτρούβιος να συγγράφει και ζούσε από μια σύνταξη που του χορήγησε ο αυτοκράτωρ Οκταβιανός Αύγουστος για να διατηρήσει την ανεξαρτησία του. Στα χρόνια μεταξύ 33 και 22 π.Χ. δημιουργήθηκε το έργο του «De architectura libri decem» (=Δέκα βιβλία περί Αρχιτεκτονικής), το οποίο είναι αφιερωμένο στον αυτοκράτορα. Φαίνεται δε να είναι και το μοναδικό σύγγραμμα του Βιτρούβιου ή το μοναδικό που διασώθηκε.
Τα έτη συγγραφής αυτών των βιβλίων προκύπτουν από τα περιγραφόμενα δημόσια τεχνικά έργα της Ρώμης, των οποίων το έτος κατασκευής είναι γνωστό από άλλες πηγές. Αντικείμενο μελέτης και περιγραφής σ' αυτά τα βιβλία είναι η πολεοδομία, η αρχιτεκτονική και τα έργα μηχανικού της ελληνιστικής και ρωμαϊκής εποχής, όπως τα γνώρισε ο συγγραφέας. Στα αντικείμενα του βιβλίου περιέχονται, πέρα από τα συνήθη αρχιτεκτονικά θέματα, θεωρήματα του Πυθαγόρα και του Πλάτωνα, την υδροστατική αρχή του Αρχιμήδη, τις τοπογραφικές μεθόδους του Ερατοσθένη και του Αρχύτα, καθώς επίσης μελέτες για τη μέτρηση του χρόνου, τις οικοδομικές και πολεμικές μηχανές, τους υδροτροχούς, την εκπαίδευση των Αρχιτεκτόνων κ.ά.
Το σύγγραμμα του Βιτρούβιου για την Αρχιτεκτονική είναι το μοναδικό αρχαίο έργο που διασώθηκε γι' αυτό τον επιστημονικό τομέα και, σύμφωνα με τη μαρτυρία του ίδιου συγγραφέα του, το πρώτο στη λατινική γλώσσα. Ως πηγές αναφέρει δε ελληνικά αρχιτεκτονικά συγγράμματα, τα οποία δεν έχουν διασωθεί. Πρόκειται για ένα διδακτικό βιβλίο με λογοτεχνικές αρετές, το οποίο επηρέασε όλο το Μεσαίωνα και χρησιμοποιείτο ακόμα κατά την Αναγέννηση. Στη νεότερη εποχή έφτασε αυτό το σύγγραμμα από το παλαιότερο γνωστό αντίγραφό του τού 9ου αιώνα μ.Χ. Μέχρι το 15ο αιώνα δημιουργήθηκαν άλλα 50 περίπου χειρόγραφα αντίγραφα που έχουν διασωθεί ως μεταφράσεις του λατινικού συγγράμματος στα γαλλικά, γερμανικά, αγγλικά και ιταλικά. Στη συνέχεια υπήρξαν και εκτυπωμένες εκδόσεις αυτού του συγγράμματος.
