Ook populair waren de bij de grotten geïnstalleerde “Vexierwasser”, van waaruit op de meest onverwachte momenten waterstralen tussen de voegen van de tegels omhoog spoten waardoor argeloze bezoekers, tot grote hilariteit van hun metgezellen, volledig verrast werden.
Vanaf 1785 zijn de waterlopen en -werken verder uitgebreid en op natuurlijke wijze in het landschapspark ingebed, waardoor zowel het effect als de aantrekkingkracht ervan aanzienlijk versterkt zijn.
Hoofdtuinier Daniel August Schwarzkopf vertelde het volgende over wat men voor ogen had: “Ook is hier in de toekomst alleen maar een hoofdstroom te zien; al het water en alle beschikbare bronnen worden bij elkaar gebracht en over het aquaduct geleid, waarna ze nog maar één hoofdstroom vormen die op sommige plaatsen kalm en rustig en op andere plekken woest stroomt, zoals gezien de omgeving ook niet anders zou kunnen.” Om deze reden werd ook “de sprong van de grote fontein … iets uit het midden naar de rechterkant van de zojuist beschreven waterval verplaatst; waardoor het lijkt alsof fontein en waterval natuurlijke elementen zijn.”
De romantische waterwerken die evenals hun barokke tegenhangers elke woensdag en op zon- en feestdagen in werking worden gezet, beginnen met een ‘boswaterval’. Deze “Steinhöfer Wasserfall”, die zijn naam dankt aan Karl Steinhofer die langdurig als inspecteur verantwoordelijk was voor de waterwerken van de Wilhelmshöhe, bestaat uit enorme massa’s water die zich middenin het bos tussen de rotsen naar beneden storten. Het volgende hoogtepunt is de waterval onder de “Teufelsbrücke” (duivelsbrug) nabij de barokke Plutogrot. Hier valt het water ongeveer 10 meter naar beneden op op elkaar gestapelde basaltblokken om daarna in de “Höllenteich” (hellevijver) weer tot rust te komen. De oorspronkelijke houten brug uit 1793 is in 1822 vervangen door de huidige ijzeren brug, geproduceerd door de firma Henschel uit Kassel. Na een rustiger traject, dat hier en daar getrapt verloopt om stroomversnellingen op te wekken, komt het water bij het monumentale aquaduct, dat door Heinrich Christoph Jussow in 1792 in de vorm van de ruïne van een Romeins aquaduct werd gebouwd. Vanuit de open geul stroomt het water zich langs een breukrand bijna 30 meter naar beneden. Het vallende water, het schuim dat daardoor ontstaat en het bruisen, behoren tot de indrukwekkendste onderdelen van de waterwerken. Via de “Peneuskaskaden” (Peneus-waterval) stroomt het water in het fonteinbassin, waar de waterwerken officieel eindigen met een fontein van bijna 50 meter hoog.
Het water dat uit de vijver overloopt stroomt kalmpjes naar de “Jussowkaskade” (Jussow-waterval), waar het via een aantal geultjes rustig naar beneden loopt. Voorbij het rozeneiland stroomt het in het “Lac”. Dit meer onder het kasteel ontstond tussen 1785 en 1792 door de samenvoeging van vijf rechthoekige visvijvers tot een schijnbaar natuurlijk meer met onregelmatige oevers.