В ХТМЛ и ЦСС ещё нет простого способа расположить элементы именно так. Поэтому на всех сайтах с «плиткой» блоки расставляются Яваскриптом. Элементы позиционируются абсолютно, с учётом ширины, высоты и расстояния между ними.

Чтобы не заморачиваться с математикой, я рекомендую использовать плагин для Джиквери «Масонство». Он делает «каменную кладку» многими способами, и даже меняет направление гравитации.

Смею предположить, что уважаемые советчики также задумывались над этой проблемой. Интересно узнать о результатах их экспериментов. Прошу поделиться ими в комментариях.