Préchauffez le four à 200°C.
Lavez et parez tous les légumes.
Coupez les pommes de terre, le fenouil, le céleri rave et la patate douce en cubes d'un centimètre environ.
Détachez des fleurettes de brocoli.
Taillez le potimarron en lamelles, émincez l'oignon et coupez la tête d'ail en deux dans le sens de la largeur afin d'obtenir « une fleur » d'ail. Conservez le reste pour un autre usage.
Dans un plat à gratin, déposez les légumes, mélangez-les un peu avec vos mains, salez, versez l'eau au fond du plat, parsemez de thym et arrosez d'huile d'olive.
Couvrez le plat avec un papier cuisson et enfournez pour une trentaine de minutes. Si vous aimez les légumes plus grillés, retirez le papier cuisson quelques minutes avant la fin de la cuisson.
Si vous le souhaitez, à ce moment-là, vous pourrez ajouter un peu de fromage râpé de votre choix.