Bei der Pelton- oder Freistrahlturbine wird ausschließlich die Bewegungsenergie des Wassers genutzt, das aus einer oder mehreren Düsen auf die becherförmigen Schaufeln des Laufrads trifft. Da das Antriebswasser nach dem Austritt aus der Düse auf Umgebungsdruck entspannt wird, spricht man auch von einer Gleichdruck-Turbine. Die Pelton-Turbine wird in Wasserkraftwerken mit sehr hohen Fallhöhen (bis 1800m) bei vergleichsweise geringen Wassermengen eingesetzt. Sie ist typisch für Speicherwasserkraftwerke im Hochgebirge. Bei einer Fallhöhe von 1000 Metern schießt das Wasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 km/h aus der Düse. Sie wurde 1880 von dem amerikanischen Ingenieur Lester Pelton konstruiert.