Že dolgo so inženirji in arhitekti ugibali o tem, kako visok bi lahko teoretično bil nebotičnik. Frank Lloyd Wright, ki velja za največjega ameriškega arhitekta vseh časov, je zasnoval 1 km visok stolp Illinois. Ta stolp naj bi bil zgrajen v Chicagu in bo imel 1.73 nadstropij. Zasnovan je bil leta 528 in bi ga verjetno takrat lahko zgradili, vendar z velikimi stroški.
Konstrukcijski materiali niso primarni omejevalni dejavnik višine stavbe. Zelo visoke zgradbe so pogosto presenetljivo lahke za svojo velikost; navsezadnje so večinoma prazen prostor. Jeklo je dovolj močno, da podpira strukture, visoke 6.2 milje (10 km) ali višje, medtem ko lahko napredni kompoziti podpirajo zgradbe, ki dosežejo 62 milj (100 km) ali več.
Tri glavne omejitve višine nebotičnika so veter, dvigala in proračun.
Tabela višine in največje hitrosti vetra je za miren dan na zmernem območju videti približno takole:
Višina
Največja hitrost vetra
2 km (1.24 milj)
22 mph
4 km (2.28 milj)
56 mph
6 km (4.52 milj)
90 mph
8 km (4.97 milj)
134 mph
10 km (6.21 milj)
179 mph
12 km (7.46 milj)
200 mph
Nad nadmorsko višino približno 7.45 milje (12 km) se veter umiri. Omeniti velja tudi, da se zrak z naraščanjem nadmorske višine redči, kar nekoliko zmanjša obremenitev intenzivnih vetrov. Na vrhu Mt. Everesta, nekaj manj kot 5.5 milj (~9 km nadmorske višine), je zrak približno štirikrat redkejši kot na morski gladini.
Za preprečevanje sile vetra na nebotičnikih nad približno 500 ft (195 m) so potrebne posebne konstrukcijske značilnosti. Ti lahko vključujejo velike notranje protiuteži, izdelane iz kovine ali celo kadi z vodo, ki se premaknejo za prerazporeditev teže proti središču stavbe. Zgradbe, sestavljene iz več stebel, kot sta Empire State Building v New Yorku in Burj Khalifa v Združenih arabskih emiratih, so prav tako dobre pri razprševanju vetra.
Izboljšanje nosilnosti betona je pred kratkim omogočilo uporabo te toge snovi kot gradbenega materiala za zelo visoke zgradbe, ki ponuja razkošje, ki vlaži veter, ki ni na voljo samo z jeklom. Hotel Ryugyong v Severni Koreji, čeprav ni bil nikoli dokončan, bi bil primer uporabe betona kot gradbenega materiala za to vrsto konstrukcije. Težave z vetrom bodo zagotovo zahtevne, vendar ne nerešljive.
Faktor dvigala je še ena glavna omejitev višine. Višja kot je stavba, več ljudi tam živi in dela, več prostora v pritličjih pa je treba porabiti za dvigala. Ta izziv je bil obravnavan z dvema strategijama: z uporabo dvonadstropnih dvigal in z uporabo nebesnih predprostorov kot vmesnih točk za potnike z dvigalom. Z uporabo nebesnih predprostorov in lokalnih dvigal za majhne dele stavbe bi lahko ducat ali več dvigal delil en jašek, kar bi močno izboljšalo učinkovitost. Za zelo visoke zgradbe, velike več kot 6,500 km ali več, bo morda treba uporabiti večnadstropna dvigala, kot so 2-nadstropna dvigala. Sicer pa v celotnem pritličju prevladujejo dvigala.
Zadnja glavna omejitev velikosti nebotičnika je seveda proračun. Burj Khalifa, trenutno najvišja zgradba na svetu z višino 2,717 ft (828 m), je stala približno 4 milijarde ameriških dolarjev (USD). Ob predpostavki, da se stroški linearno povečujejo s povečano višino (velikodušna predpostavka), bi lahko izgradnja 6,500 čevljev (2 km) visoke strukture stala 10 milijard USD. To je verjetno blizu meja tega, kar bi bili razvijalci pripravljeni porabiti za en sam projekt, čeprav bo pokazal le čas.