С незапамятных времен особые трудности представляло перекрытие больших безопорных внутренних пространств. Первоначально единственным решением были каменные купола, сферически сформированные пространственные оболочки округлой горизонтальной проекции. Сначала отдельные ряды камней выдвигали в виде выступа один над другим вверх. «Фальшивые» своды микенских купольных гробниц XIV в. до н. э. уже имели ширину пролета 15 м и высоту почти 14 м.
Строительство по-настоящему выпуклых купольных сводов из заклиненных один о другой камней или бетонной заливной массы привело в римскую античную эпоху к созданию выдающихся произведений архитектуры. Пантеон — круглый храм, существующий уже почти 1900 лет, — перекрыт полусферическим куполом диаметром 43,6 м. С тех пор такой каменный купол больше никогда не возводился. Замурованные в свод полые керамические кувшины и большое круглое отверстие для света в центре купола облегчают массу свода и улучшают акустику помещения.
400 лет спустя в Константинополе удалось построить круглый купол на квадратном основании, конструктивно используя угловые пазухи свода (паруса). Влияние этого гениального решения для главной церкви Восточного Рима, законченного в 537 г. храма св. Софии, сказывалось на протяжении более 1000 лет на мусульманском и христианском культовом строительстве от Закавказья и России до Западной Европы. Традиции византийского культового зодчества после 1100 г. в Западной Европе были практически забыты в связи с началом распространения крестообразных планов (например, в Венеции или Периге во Франции), а также средокрестных куполов немецкого романского периода.
При всем признании выразительной силы перекрытых куполами внутренних пространств древности и средневековья нельзя не заметить, что внешнее оформление и внешний вид этих куполов оставался сравнительно скромным. Это положение изменилось в XVI в. со строительством восьмигранного купола во Флоренции архит. Ф. Бруннелески. С применением многогранного или круглого барабана церковные купола становятся господствующим элементом городского ландшафта и, таким образом, доминантой архитектурной композиции. В период барокко появляются купола на светских монументальных сооружениях. Наивысшее достижение этого периода — законченный в 1593 г. купол собора св. Петра в Риме, который, как ранее св. София в Константинополе, вызвал подражания по всей Европе.
С помощью многогранных основных форм и разнообразных строительных приемов идеальная форма полушара варьировалась с эллиптическим и параболическим. Почти все купола имели фонари верхнего света. Однако с конструктивной точки зрения в куполах произошли большие изменения. Уже купол собора во Флоренции, чисто сводчатое сооружение, для уменьшения массы имел две оболочки.
Однако в большинстве церквей стиля барокко внешний вид купола, покрытого металлом и часто называемого защитным куполом, — несла деревянная конструкция. Знаменитые купола позднего барокко и классицизма, например берлинекая церковь Гедвига (1747) и дармштадская Людвига (1828), первоначально имели деревянные конструкции.
В XIX в. получило признание железо. Как источники верхнего света купола из стали и стекла увенчали здание Рейхстага в Берлине и дворцы юстиции в Мюнхене и Лейпциге.
Строительство больших крытых сооружений поставило куполостроение перед совершенно новыми задачами: используя материалы и технологии нового типа, необходимо было перекрыть чрезвычайно большие расстояния между опорами.
Начиная с 20-х годов обычными стали бетонные сводчатые купола с сеткообразной арматурой и слоем материала всего в несколько сантиметров. Техническим и дизайнерским достижениями современности можно считать легкие купола из сферических пространственных несущих конструкций или пневматически стабилизованные купола из ткани.
Сравнение пролетов исторических и современных купольных сооружений
1. Стамбул, храм св. Софии, 532—537 гг. диаметр купола 31 м
2. Рим, собор св. Петра, каменный купол с двойной оболочкой завершен в 1593 г., диаметр 42 м
3. Вроцлав, Зал столетий, зонтичный купол из железобетона, 1912-1913 гг., диаметр 65 м
4. Проект пневматически стабилизованного купола, около 1970 г., диаметр 80 м