Les châteaux d'eau sont des ouvrages de génie civil, éminemment fonctionnels. Pourtant, Guillaume Gillet aux côtés des ingénieurs René Sarger à Caen (1956-1960) ou Henri Trezzini à Royan (1961) est amené à en repenser l'esthétique, développant une approche plastique et paysagère.

Dans le nouveau quartier de La Guérinière à Caen, la municipalité souhaite un édifice qui réunisse un réservoir de 3000 m3, le marché couvert et des bureaux. À ce programme insolite, répond une solution constructive innovante : un cône reposant sur sa pointe est équilibré par la couverture du marché. Les supports du réservoir tracent un faisceau de lignes, très graphique, tandis que ses parois incurvées accrochent l'ombre et la lumière.

À Royan, pour les châteaux d'eau de Belmont et de Saint Pierre, situés aux entrées de la ville, Guillaume Gillet travaille sur le volume du réservoir, qu'il évase vers le sol et vers le ciel. L'ouvrage d'art devient sculpture.