In Europa tra la fine del x e la metà del xii secolo va diffondendosi lo stile romanico, le cui caratteristiche tecnologiche distintive sono: uso dei pilastri (agglomerati di più colonne in luogo delle colonne stesse), tetti a capanna, divisione in navate, peso e dimensione orizzontale preponderanti.
In questo periodo, specialmente nell’erezione di chiese, si ripresenta il problema già visto nelle strutture a tholos dello scarico dei pesi sulle pareti laterali. Tale problema è risolto attraverso uno sviluppo della dimensione orizzontale. Le navate laterali hanno la funzione di meglio distribuire, sostenere e scaricare verso il basso il peso della navata centrale, la cui componente orizzontale tenderebbe diversamente a provocare il collasso della struttura.

Nello stile gotico, che nasce nel xii secolo in Francia, per poi diffondersi in tutta l’Europa occidentale e termina, in alcune aree, anche oltre il xvi secolo, questo problema sarà risolto con espedienti che consentiranno una notevole evoluzione verticale.
Lo stile gotico fu definito come modernus, aggettivo che compare nella lingua latina a partire dal v secolo, e utile per distinguere il recente mondo da quello antico; era usato con accezione negativa poiché era sinonimo di recente, di nuovo, di minor durata rispetto a ciò che era stato prima; era contrapposto all’Antichità, per definizione infallibile in tutte le sue manifestazioni.
Grazie all’ausilio di nuovi accorgimenti non c’era più bisogno di navate laterali o terrapieni per distribuire i pesi, ma bastavano strutture molto più snelle, che dal punto di vista strutturale sostituivano le navate laterali: i contrafforti e gli archi rampanti.
L’arco rampante apparve per la prima volta intorno al 1100, come prima evoluzione del contrafforte. Inizialmente non ebbe la funzione di equilibrio delle spinte laterali delle murature, ma di pura e semplice facilitazione funzionale alla posa della copertura.
Successivamente l’arco rampante divenne un elemento architettonico utilizzato per contenere e scaricare al suolo spinte laterali e verso l’esterno delle parti superiori dell’edificio; divenne in seguito parte integrante della definizione estetico-formale dell’architettura gotica, contribuendo alla smaterializzazione dell’edificio, con valenze simboliche oltre che strutturali.
La nuova immagine estetica che ne risultava, riducendo l’intera struttura al suo scheletro progettuale, era quanto mai orientata al verticalismo, all’elevazione. Splendido esempio di questa tensione è la Sainte-Chapelle parigina, il cui rapporto quasi pari a 2 tra altezza e larghezza sembra moltiplicarsi per la presenza delle vetrate policrome e dei pilastri.

Se fino a quasi tutto il Medioevo le scritture tecniche furono pochissime, uno tra i primi a mettere in evidenza la necessità di una rappresentazione progettuale simbolica e formalizzata fu Villard de Honnecourt; questi, nel suo Album o Livre de portraiture (1265 ca.) affermò che il disegno (portraiture) e la matematica (iometrie) sono alla base del linguaggio degli ingegneri e degli architetti. Sta di fatto che l’Album di Villard de Honnecourt è forse il primo trattato di ingegneria moderna.

Ulteriore passo avanti nella direzione della rappresentazione tecnica fu compiuto da Filippo Brunelleschi (1377-1446), con l’invenzione della prospettiva.
Il genio di Brunelleschi non si limitò tuttavia alla prospettiva ma si palesò anche nell’erezione della cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze.
Il problema tecnico legato alla cappella era legato alle dimensioni di questa, smisurate per quell’epoca, tanto da non poter consentire la realizzazione di una centina tanto ampia e resistente.
Brunelleschi ideò una struttura autoportante costituita da una cupola a doppia calotta (idea poi ripresa per la cupola di san Pietro a Roma) e un sistema di alleggerimento, scarico e distribuzione dei pesi legato proprio alla struttura in sé e non a strutture aggiuntive: il sistema a spinapesce di disposizione dei mattoni costituenti una delle due calotte.
I mattoni erano disposti posizionando un mattone in verticale dopo un certo numero in posizione orizzontale.
Poiché era impensabile che i manovali potessero interpretare schema progettuale, Brunelleschi rese “leggibili” le posizioni dei mattoni da posizionare a spinapesce per mezzo di cordicelle tese e fili a piombo, che seguivano una struttura lignea (sulla quale erano segnati gli inviluppi delle curve relative alla tecnica) che saliva insieme con la costruzione della struttura.