Šiai katilų grupei priklauso cilindriniai, bateriniai, kaitravamzdžiai, dūmų vamzdžių ir mišrūs katilai. Bendras ir pagrindinis jų požymis – didelis lyginamasis vandens tūris , kuris siekė 200 – 300 l/m² . Šiuolaikiniuose katiluose šis parametras ne didesnis už 20 l/m² , esant 2 – 3 kartus intensyviam paviršių apšildymui. Dėl didelio vandens kiekio padidėja katilo šiluminės akumuliacijos savybės , t.y. garo katilo gebėjimas tiekti garą vandens šilumos dėka. Šiluminė akumuliacija turėjo teigiamą įtaką katilo darbo pastovumui, naudojant inertines kūryklas, taip pat periodiškai maitinant katilus . Tokiomis Sąlygomis dirbo senieji pramoninės paskirties, taip pat transporto naudojami garo katilai.
Cilindriniai katilai gana ilgai išsilaikė dėl kai kurių teigiamų savybių: gamybos paprastumo, patogaus valymo ir remonto, tinkamumo bet kokiam kurui, nejautrumo apkrovos kitimui. Šio tipo katilai buvo gaminami iki XX a. pradžios. Jų gamyba buvo nutraukta dėl daugelio trūkumų: negalima daug padidinti jų šildomojo paviršiaus ploto , kuris , esant daugiausia konvekciniams šilumos mainams, buvo blogai panaudojamas; suvartota daug metalo; dideli gabaritai; negalima didinti garo slėgio ir katilo našumo. Katilo šildomasis paviršius buvo tik apatinė būgno dalis, nes garo erdvės paviršių degimo produktais šildyti negalima, kad neperkaistų metalas, kadangi būgno skersmuo didelis, jo sienelės privalo būti gana storos.
Bateriniai garo katilai jau neturėjo kai kurių cilindrinių katilų trūkumų. Kiekvieną jų sekciją sudaro trys tvirtai sujungti mažesnio skersmens ( 0.7 – 1.0 m ) ir iki 12 m. ilgio cilindrai. Katilo konstrukcija griozdiška ir nepatenkinama sistemos terminių deformacijų atžvilgiu . Kadangi būgnai ir juos jungiantys atvamzdžiai apšildomi netolygiai atsiranda dideli terminiai įtempimai. Baterinius katilus galima laikyti tarpine forma tarp paprasčiausio cilindrinio ir vėliau pradėto naudoti vandens vamzdžių katilo, kurį sudaro jau šimtai 50 – 100 mm skersmens vamzdžių.
Stengiantis geriau panaudoti šilumą, išlaikant cilindrinę katilo formą, maždaug nuo XX a. antrosios pusės pradėti naudoti kaitravamzdžiai ir dūmų vamzdžių katilai.
Kaitravamzdžiuose katiluose buvo įrengiama vienas, du kartais trys vidiniai kaitravamzdžiai , kurie prijungiami prie katilo korpuso priekinio ir galinio dangčių. Kadangi katilo būgno ir kaitravamzdžių temperatūros nevienodos , kompensuojant nevienodus temperatūrinius pailgėjimus, buvo gaminami banguoti kaitravamzdžiai.
Dūmų vamzdžių garo katilai. Kitaip negu kaitravamzdžiuose katiluose šiuose katiluose palankios sąlygos konvekciniams šilumos mainams: mažo skersmens ( 50 – 75 mm) vamzdžiais dideliu greičiu teka išorinėje kūrykloje susidarę degimo produktai. Daugelis trūkumų tie patys kaip ir ankstesnių katilų: suvartojama daug metalo, negalima didinti slėgio, standi katilo konstrukcija, ribotas našumas, be to negalima mechaniškai šalinti nuo vamzdžių nuovirų, sunkios užpakalinės aukštos temperatūros degimo produktais aptekamos vamzdžių rėtinės ir apatinės korpuso dalies sąlygos.
Mišrūs katilai. Dviejų dūmų eigų mišrūs katilai buvo naudojami garlaiviuose.Mišrūs katilai turi nemažai gerų savybių: didelės šiluminės akumuliacinės savybės ( vandens tūris 50 – 100 l/m² ) , nereikalingas mūrinys, dėl to sumažėjo gabaritai ir įrenginio masė; dūmtakiai sandarūs; maži reikalavimai maitinimo vandeniui; paprastas aptarnavimas. Mišrių katilų naudingumo koeficientas siekė 65 – 106. Vėliau tokiuose katiluose buvo įrengiami perkatintuvas, ekonomaizeris. Trūkumai: dideli metalo poreikiai, nedidelis našumas, negalima didinti garo slėgio. Šių kaip ir visų didelio vandens tūrio garo katilų , slėgį ribojo didelio skersmens vidinio slėgio veikiams cilindrinis korpusas.
