В 1871 г. жителями Неглинного проезда было подано в Городскую думу прошение, с жалобой на затопление улицы и ходатайством о приведении канала в порядок. В том же году наносы в канале были исследованы и составлена была смета на его очистку. В 1873 г. работа эта закончилась, но в скором времени наносы вновь образовались. В 1883 г. в ночь с 5 на 6 июля произошло небывалое даже по тем временам наводнение. Вода местами поднялась более чем на 2 аршина и покрыла часть Цветного бульвара, всю Неглинную до Кузнецкого моста и Кузнецкий мост до Петровки, затопив все нижние этажи и подвалы этого околотка. Нечто подобное повторилось несколько времени спустя, что и заставило Городскую управу приступить к переустройству канала. Работы проводились в течение 1886 и 1887 гг. по проекту инженера Н. М. Левачева. За два года дно канала было углублено и выстлано камнем, а уклон его днища и площадь поперечного сечения увеличены в тех местах, где таковые были недостаточны.
В течение 1886 - 1895 гг. на проезде Пречистенского бульвара были заменены пришедшие в ветхость деревянные трубы на бетонные и кирпичные и проложены заново трубы: по Рыбному и Малому Знаменскому переулкам, по Малой Тверской и Жильцову переулку, по Маросейке, по Водопьянному переулку, по Ка-мер-Коллежскому валу и по Валовой улице - всего шесть труб. Проложены были еще две деревянные трубы: одна для отвода от Зоологического сада ручья Пресни, а другая - для речки Рыбинки, а также много других менее крупных труб и ответвлений от них.
Несмотря, однако, на то, что в течение 25 лет - с 1870 по 1895 г. - Городской управой не только были реконструированы все ранее проложенные сточные трубы, но и вновь построена обширная сеть водостоков дождевых и грунтовых вод, уличная канализация Москвы находилась в неудовлетворительном состоянии. В конце XIX в. общая длина труб, предназначенных для отвода дождевых и дренажных вод, составила свыше 80 верст (всего около 16% суммарной длины проездов в черте города).
Исследования Москвы-реки положили начало гидрографическому изучению города. Были предприняты наблюдения за колебаниями уровня воды в реке и скоростью ее течения, определялись уклоны русла. С 1880 г. подобные наблюдения в пределах города проводились на всех многочисленных притоках Москвы-реки.
Неблагоприятные условия, создаваемые весенним разливом Москвы-реки, потребовали укрепления ее берегов и мер по регулированию ее стока. На Москве-реке для ее регулирования были построены гидротехнические сооружения: Водоотводной канал, Бабьегородская плотина, поднявшая уровень воды в реке, простиравшийся до деревни Шелепихи. В нижней части канал ограничивался Краснохолмской плотиной. Ниже канала для целей судоходства были построены еще две плотины - Перервинская и Бесединская.
К дореформенному времени (до 1867 г.) относится постройка набережных - Софийской, Раушской, Москворецкой и Кремлевской, в основании которых были поставлены сваи из бутовой кладки. Набережные были облицованы подмосковным песчаником. Высота их составляла от 3,5 до 3,75 сажени над городским нулем, но оставалась угроза их затопления на 0,5 или 0,8 сажени во время высоких весенних разливов. В 1867 г. строительство и ремонт набережных перешли в ведение города. При возведении береговых сооружений Городская управа столкнулась с разного рода трудностями, тормозившими приведение в полный порядок этой отрасли городского благоустройства. Одно из таких затруднений - невозможность поднять высоту набережных до уровня подъема речных вод во время весенних половодий, поскольку даже самые низменные берега рек Москвы и Яузы были уже не только заселены, но и густо застроены. Наводнения случались довольно часто, угрожая материальному благосостоянию, да и самой жизни горожан. Но предотвратить опасность было практически невозможно. Для этого пришлось бы засыпать целые городские кварталы.
Большинство набережных строилось простым и дешевым способом: вместо подпорных стенок - полуторные откосы, а сами откосы вымощены бутом или дикарным околом на мху с укреплением подошвы шпунтовыми сваями. Сооружение новых и ремонт старых набережных начались только в 1874 г.: была построена Пречистенская набережная по Москве-реке - на участке между фабрикой Гужона и Лесным переулком, началось строительство набережной на ее левом берегу (постройка этого капитального сооружения сопровождалась замощением берегового проезда), произведен ремонт Москворецкой набережной, пострадавшей от весеннего ледохода.