进入20世纪以后，世界工业迅速发展，劳动力紧张，劳动力价格不断上涨，提高劳动生产率是各国，尤其是发达国家降低生产成本，保持经济高速发展必不可少的手段，机械制造业和塑料工业已经具备为农业生产过程提供高效的各种装备的能力。20世纪50年代初美国发明水动圆形喷灌机，转动一圈可灌溉50hm²以上的作物，被誉为是自从拖拉机代替耕畜以来意义最大的农业机械发明。

早在20世纪20年代，俄国人首先将管子装在轮子上，制成了喷灌车。1935年美国出现滚移式喷灌机样机，1950年得到广泛推广。

20世纪70年代欧洲一些国家，如德国、法国、奥地利等先后制成推广一种耐高压、耐磨损、耐拉力、耐老化的聚乙烯输水管绞盘式喷灌机。它可以灵活地在不同地形坡度和形状耕地进行喷洒作业，也可用于矿山、建筑T地防尘喷洒。

由于圆形喷灌机是绕支轴进行圆形喷洒作业，相对于方田总是在四角留存约21%的面积喷不到水，尽管采用了地角臂装置，进行补喷，但仍不理想。1977年后，美国公司在电动圆形喷灌机的基础上，利用地埋导向跟踪装置研制出电动平移式喷灌机；美国则采用沿渠地面固定钢索导向，研制出简单可靠的电动平移式喷灌机导向装置，1980年以后，这种机型才真正具有商业价值。

上述类喷灌机均为大型喷灌机械，其共同特点是高度自动化，工作效率高，非常适合大面积种植区使用。我国20世纪80年代初在一些大型国营农场引进使用不同类型大型喷灌机，并进行了研制。随着农业现代化发展的需要，我国采用了引进与自主研制的路线发展喷灌机械，如今国产各种大型喷灌机不论在数量上还是质量上都能满足生产的需要。