W maju 1884 artysta namalował Młyn wodny w Kollen koło Nuenen, a w listopadzie tego samego roku powrócił do tematu malując cztery obrazy mające za motyw młyn wodny w Gennep.
Obraz (wersja F 125) przedstawia drewniany młyn, z dwoma kołami, zbudowany nad rzeką Dommel; za nim znajdują się zabudowania gospodarcze oraz dom młynarza. Wyzwaniem dla artysty stał się duży format obrazu oraz fakt, iż malował on go całkowicie w plenerze, podczas zimnej, listopadowej aury.
W liście napisanym 14 listopada do brata van Gogh pisał:
dodając w następnym liście z 17 listopada:
Wspomniana przez van Gogha nowa znajomość to Anton Kerssemakers (1846–1924), garbarz i jego przyszły uczeń, który później wspominał, że widział Vincenta podczas pracy nad tym obrazem. Według relacji Kerssemakersa van Gogh używał balsamu kopaiwa, substancji stosowanej w malarstwie olejnym do wydłużania procesu schnięcia farby. Kerssemakers wyjaśniał dalej, iż van Gogh użył balsamu w nadmiarze: „niebo na obrazie stopniało, więc artysta musiał zdrapać farbę nożykiem paletowym i namalować go ponownie”. Ślady te jednak przy starannych oględzinach są nadal widoczne – na wodzie z prawej strony jest niebieskawe odbicie nieba, ślady błękitu widać również w pobliżu koła wodnego, zaś szary kolor chmur był prawdopodobnie późniejszym zamysłem artysty.