Hola! Que yo sepa no es posible solamente con CSS hacer ese tipo de maquetación. Hace falta algo de Javascript a día de hoy (2020).
Existen librerías clásicas para conseguir ese efecto, por ejemplo:
- Masonry desandro
- Wookmark, basado en jQuery
- Freewall, también basado en jQuery
Sin embargo, sí que hay en camino estándares de la W3C que nos servirán para hacer layouts personalizados, que podrán dirigirse por medio de Javascript. Puedes consultar el borrador del estándar W3C CSS Layout API Level 1. Es una especificación que permitirá a los desarrolladores crear sus propios sistemas de maquetación, especificando el código mediante Javascript y luego usando el sistema desde CSS. En la práctica nos permitirá crear nuevos modelos de maquetación, similares a los que que hoy existen como flexbox o css grid layout. Estos nuevos sistemas personalizados, cuyo código residirá en Worklets Javascript, permitirán extender el CSS con nuevas utilidades totalmente personalizadas, igual que los Web Components permiten extender el HTML actualmente. Habrá que esperar para poder utilizarlo todavía.