El Toledo romano se había abastecido con un acueducto, pero estando este destruido, necesitaba de centenares de aguadores, que con sus mulas y cántaros, transportaban sin descanso agua des del Tajo a la ciudad.
Ingenieros alemanes y flamencos fracasaban en sus intentos por salvar con sus máquinas el desnivel existente de 90 metros entre el Tajo y el Alcázar de Toledo.
Juanelo diseña a su costa una propuesta de trasvase de agua a presión atmosférica, que solo le será abonada si cumple con las expectativas redactadas en contrato.
Trabaja Juanelo intensamente coordinando las obras y en 1569 entrega el primer Artificio plenamente operativo, en el año 1581 se finaliza un segundo Artificio.
Aun estando ambos en funcionamiento y operativos atendiendo los volúmenes diarios de agua pactados a entregar al Alcázar, numerosos y repetidos incumplimientos de los pagos administrativos a Juanelo, le conducen junto a toda su familia a perder su hacienda y sobrevivir en la miseria.
Tras la muerte de Juanelo en 1585, lo conservación de los Artificio quedó bajo custodia de un nieto suyo que muere en 1597, encargándose entonces el mantenimiento a Juan Fernández del Castillo.
La complejidad de los mecanismos y la dificultad que conllevan sus reparaciones, provocó que en el año 1600 Juan Fernández del Castillo proponga construir un nuevo ingenio basado en bombas de émbolo. Construye a su costa un primer tramo a orillas del Tajo, que remonta la ladera adosado a las paredes exteriores de los Artificios de Juanelo. Terminado en 1602, se mantuvo en fase de pruebas hasta el 1605.
Castillo deseaba encadenar varias elevaciones de agua con bombas de émbolo hasta el Alcázar, utilizando como fuente de energía para mover las bombas, la transmisión de líneas de caballetes (parecida a la que más tarde se uso en la máquina de Marly), construida por Juanelo para mover todo el entramado de piezas de sus artificios.
En 1605 el primer artificio de Juanelo estaba ya fuera de servicio y amenazaba ruina.
Tras numerosos informes sobre la conveniencia de este nuevo ingenio de Castillo, el rey Felipe III autoriza su construcción en julio de 1606, aprovechando todos los materiales útiles del primer artificio de Juanelo.
En 1624 se detiene el segundo Artificio de Juanelo, que tras años de abandono y hurtos de piezas, termina desmantelándose en 1640, sin que se conserven planos que los definan, tan solo imágenes de los edificios que los resguardaban durante su recorrido de 306 metros entre el Tajo y el Alcázar.
Analizada la vida de los Artificios, se concluye que todas las descripciones y crónicas referentes a ellos anteriores a 1602-1604, sin lugar a dudas el cronista no puede confundirse con el ingenio de Castillo, visible a simple vista por estar ubicado a la intemperie y no en el interior de los edificios de obra que resguardaban a los de Juanelo.
Los principales documentos a considerar son:
- Ambrosio de Morales, cronista real y amigo de Juanelo a quien mostro el artificio en persona, «Las Antigüedades de las ciudades de España. Que van nombradas en la crónica con las averiguaciones de sus sitios y nombres antiguos, que escribía.», publicado en 1577.
- Jehan Lhermite, cortesano real que visitó distintos lugares entre ellos Toledo en 1591, 1596 i 1600, y que estuvo indagando el funcionamiento y solicitando planos de los artificios, publicando sus impresiones en «Le passetemps de Jehan Lhermite, depuis son voyage d’Espagne», publicado 1890-1896.
- El Greco, «Vista y plano de Toledo», pintado en la primera década del s. XVII. Aparece un plano de Toledo con una traza continua por donde circulan los Artificios. Actualmente en el Metropolitan de Nueva York.
Del análisis de los textos históricos y en especial los citados anteriormente, surge el MODELO CON ESCALERAS DE VALTURIO en 2006 y publicado en 2008, se adapta especialmente a lo indicado en la descripción de Ambrosio de Morales referente a la elevación y los trasvases de agua, mecanismos y cadencias. Utiliza como referentes mecánicos de algunas de las soluciones constructivas, los sistemas de relojería del «Astrario» de Giovanni di Dondi, (reparado por Juanelo Turriano para Carlos V) y se ciñe a la tecnología y materiales constructivos de la época.