В 1750-е годы ремонт Сухаревой башни производился под руководством архитектора Д. В. Ухтомского, окончившего Навигацкую школу в 1733 году и затем работавшего в команде И. Ф. Мичурина. Ухтомский был знатоком московской старой архитектуры, в те же 1750-е годы он воссоздал в камне Красные ворота.
Капитальному ремонту Сухарева башня подвергалась после пожара 1812 года.
Следующий ремонт с элементами реставрации, с заменой «обопрелого» кирпича, фрагментов белокаменного декора, оконных рам производился в 1866 году.
В 1897–1899 годах под руководством действительного члена Московского архитектурного общества архитектора Л. Л. Обера были осуществлены самые большие в истории Сухаревой башни реставрационные работы. Перед архитектором была поставлена задача восстановить ее «по возможности в первоначальном ее виде».
Работы велись под контролем Московского археологического общества, предложившего кроме намеченных архитектором еще ряд работ. В результате были реставрированы все внешние украшения башни, установлены новые часы, причем циферблаты были раскрашены согласно старинным образцам, что очень мешало разглядеть на них позолоченные часовые стрелки, из-за чего два года спустя циферблаты выкрасили в белый цвет, а стрелки — в черный.
XX век Сухарева башня встречала в своей прежней красе.
В начале XX века Сухарева башня получила полное и бесспорное признание архитекторов, искусствоведов, историков и самой широкой культурной общественности как выдающийся памятник архитектуры и истории. За ней было установлено постоянное профессиональное наблюдение и предусмотрено проведение реставрационных работ по мере необходимости.
В 1913 году в издании Московской Городской думы был опубликован исторический очерк И. И. Фомина «Сухарева башня в Москве», как сказано в предисловии, «в связи с вопросом о реставрации и о целесообразном использовании ее помещений».
Такова уж судьба Сухаревой башни, что ни одно из крупных исторических событий, происходивших в Москве, не обошло ее стороной. Не стали исключением и революции 1905 и 1917 годов.
В декабрьские дни 1905 года баррикады рабочих дружин находились на Садовой-Сухаревской улице и на Мещанских. Правительственные войска занимали Спасские казармы, откуда драгуны совершали вылазки и атаковали рабочих. Правительственная артиллерия простреливала Садовые улицы. Два орудия были подняты на Сухареву башню и били по баррикадам прямой наводкой.
В 1917 году трактир Романова в угловом доме на Сухаревской площади с 1-й Мещанской занял Комитет Городского района РСДРП(б) и Районный Совет рабочих депутатов. В Городской район тогда входила центральная часть Москвы — с Городской думой, градоначальством, почтамтом, телеграфной станцией и другими стратегическими пунктами. Поэтому во время подготовки Октябрьского восстания и во время боев здесь собирались рабочие отряды с окраин для наступления на центр.
И вот дан сигнал к восстанию. Линия между восставшими и правительственными войсками проходит по Садовому кольцу: Сретенка в руках правительственных войск. С верхних этажей угловых домов Сретенки и Сухаревской площади юнкера вели пулеметный огонь, не давая возможности красногвардейцам преодолеть площадь. Тогда красногвардейский пулеметчик, солдат, забрался с пулеметом на Сухареву башню и, оказавшись выше огневых точек противника, подавил их.
После революций из Сухаревой башни выселили прежних постояльцев — монахов Никольской часовни, канцелярию Попечительства о бедных, рабочих водопровода, лавки торговцев. Осталась лишь обслуга трансформаторов МОГЭС и распорядительных щитов.
Башня требовала большого ремонта. Созданная в 1918 году Комиссия Моссовета по охране памятников искусства и старины включила ее в список наиболее ценных московских архитектурных памятников.
18 октября 1918 года РОСТА опубликовало сообщение о работе Комиссии по охране памятников: «Комиссия уже приступила к работе; начата реставрация кремлевских церквей и башен. Однако Комиссия совершенно выпустила из виду еще одно, безусловно, ценное в художественном отношении здание — Сухареву башню. Покрытая лесами почти уже три года, она стоит как живой укор безобразию и без того гнусной площади». Лишь в 1923 году Моссовет смог выделить на ремонт и реставрацию Сухаревой башни нужные средства.
При ремонте 1923–1925 годов работы велись как на наружных частях башни, так и во внутренних помещениях. Были отремонтированы крыша, белокаменные украшения, ограды на площадках второго и третьего этажей, на наружной лестнице, исправлен цоколь вокруг башни, заменены ступени па лестницах и проведены другие работы. Башня была заново покрашена суриком в красный цвет, который она, по изысканиям архитектора-реставратора Д. П. Сухова, имела в своем первоначальном виде.