Ilmalan ensimmäinen vesitorni kytkettiin vesijohtoverkostoon 31.8.1957. Vesitornia oli suunniteltu Ilmalaan alun perin jo 1930-luvulla. Silloin valtio ja Helsingin kaupunki eivät päässeet sopuun keskinäisestä tonttien vaihdosta. Ilmalan mäellä sijaitsi 1910 rakennettu Ilmatieteen laitoksen säähavaintoasema, ja maatalousministeriö asetti ehtoja vesitornin rakentamiselle.
Kun Ilmatieteen laitoksen havaintoaseman siirto Jokioisiin varmistui 1950-luvun alussa, poistuivat esteet uuden vesitornin rakentamisen tieltä. Tornin alle sijoitettiin nelikerroksinen rakennus, jonne Vesilaitoksen pääkonttori muutti vuonna 1964. Suurin osa tiloista oli sen jälkeen Vesilaitoksen omassa käytössä. Vuosien 1958–59 aikana ensimmäisen ja toisen kerroksen tiloja sisustettiin vuokralaisten käyttötarpeisiin. Ilmalan vesisäiliön ylävedenpinta nousi 12 metriä Alppilan säiliöitä korkeammalle.
Ruokailua Ilmalan huipulla
Vuoden 1969 lopulla valmistui toinen Ilmalan vesitorni edellisen viereen. Aiempaa tornia suurempi uusi rakennus oli myös arkkitehti Karl Ruben Lindgrénin suunnittelema, kuten vanha Ilmala 1 -vesitornikin. Rakennus oli ulkomitoiltaan huomattavasti ensimmäistä suurempi, mutta vesisäilön tilavuus ei juuri eronnut edeltäjästään.
Uuden säiliön rakentamista edelsi jälleen valtion ja Helsingin kaupungin sopimus maa-alueiden vaihdosta. Mäellä sijainnut, 1910 rakennettu säähavaintoaseman rakennus sananmukaisesti räjäytettiin uuden säiliön tieltä pois.
Ilmalan uuteen vesitornirakennukseen tuli myös toimistotiloja. Tiloihin muutti Helsingin kaupungin liikennelaitoksen (HKL) pääkonttori. Lisäksi rakennuksessa oli muun muassa posti, Kansallis-Osake-Pankin konttori, kampaamo-kemikaliomyymälä ja katolla kaupungin lounasravintola.
Ilmala 2 peruskorjattiin vuonna 2023, jolloin myös nykyinen lounasravintola Vesilinna avattiin tornin katolle. Ravintola on avoin myös yleisölle.
Helsingin kaksi muuta käytössä olevaa vesitornia
Ilmalan kahden tornin lisäksi Helsingissä on vesihuollon käytössä enää kaksi muuta vesitornia: Vuonna 1965 valmistunut Bertel Saarion suunnittelema Myllypuron vesitorni sekä vuonna 1977 valmistunut Simo Lumpeen suunnittelema Roihuvuoren vesitorni ”Vesirousku”.