В 1786 г. канал несколько углубили и укрепили его берега, а вот «второй выход», который предусматривался «прожектированным планом» 1775 г., когда у Красных холмов предполагали устроить большой порт с обширным каменным строением Гостиного двора, еще долгое время не делался, и канал все так же оканчивался у Москворецкого моста, пролегая вдоль Балчуга к Москве-реке (эту часть Водоотводного канала иногда называли Роушским или Георгиевским каналом).
В XIX в. нагрузка на водные пути значительно возросла, перевозка таких объемных и тяжелых грузов, как строительные материалы, была возможна только водным путем, и было решено превратить Водоотводный канал в судоходный, для чего с 1833 г. начинаются обширные работы: канал углубляют и расчищают до 20 м по дну и до 40 м между бровками, а откосы мостят камнем. В 1835–1836 гг. переделали Бабьегородскую плотину, значительно поднявшую уровень воды в реке. Вот что тогда увидел московский патриот писатель М.Н. Загоскин: «Мне пришлось ехать через Крымской брод. В июле стояли постоянные жары; следовательно, я должен был полагать, что у Крымского броду Москва-река почти пересохла и что чрез нее не только переезжают, но даже переходят в брод. Представьте же мое удивление, когда, подъехав к мосту, я увидел перед собой, вместо тощей речонки, которая за месяц до того походила на какую-то проточную лужу, широкую, многоводную реку, – ни одной песчаной косы, ни одной отмели, – ну, точно как весною… В том самом месте, где начинается отводный канал, то есть против Берсеневки и Бабьего города, высокая плотина перерезывает во всю ширину Москву-реку, одна часть скопившейся воды выливается двадцатью двумя каскадами сквозь отверстия, сделанные в плотине, другая наполняет отводный канал, который из грязного рва превратился также в глубокую и судоходную реку».
Каждый год при наступлении паводка Бабьегородская плотина разбиралась и потом собиралась заново. Она дожила до коренной реконструкции всей москворецкой водной системы в 1930-х гг.
В 1836 г. засыпали Роушский канал вдоль Балчуга и поставили плотину на канале у впадения его у Красных холмов в Москву-реку, а также провели новый рукав, продолживший канал по прямому направлению, и построили здесь двухкамерный шлюз для проводки судов. В связи с прокладкой нового русла канала у его выхода образовался небольшой остров, на котором появились пять маленьких Островских переулков, переименованных в Шлюзовые в 1954 г. Теперь и они исчезли при сплошной застройке этих мест комплексом «Красные холмы».
Работы, предпринятые по устройству Водоотводного канала в 1830-х гг., преобразили всю местность около него. «Вся часть набережной отводного канала, – писал М.Н. Загоскин, – и вообще все его берега совершенно изменились. Прежде обывательские дома тянулись вдоль грязного канала, на дне которого во все лето не пересыхала зловонная тина и покрытая зеленью стоячая вода. Теперь эти же самые дома перенесены как будто бы волшебством на красивые берега наполненного чистой водой проточного рукава Москва-реки. Теперь обыватель не должен ходить далеко за водой: она у них под руками – словом, все удобства, которыми они пользовались в течение только нескольких дней в году, то есть во время весеннего разлива, упрочены для них почти на целый год».
После выполнения всех этих работ Водоотводный канал стал судоходным. Тот же Загоскин с удовлетворением написал, что суда с Волги и Оки, приходившие в Москву, «круглым числом до четырех тысяч и терпевшие большие затруднения от недостатка места для выгрузки товаров, теперь нашли в обводном канале на пространстве трех верст с половиною удобную и обширную пристань, в которой могут разгружаться вдруг до пятисот судов, а сверх того, будут иметь возможность приставать к берегам реки выше вновь устроенной плотины, то есть от Крымского Брода до самых Воробьевых гор…». В конце XIX в. предлагалось опять кардинальным образом переустроить систему водных путей в городе, для чего засыпать Водоотводный канал, а вместо него провести новый по Андреевскому оврагу на юге города. Но для этого требовались большие средства, и проект оставили.
Судоходным Водоотводный канал продолжал быть долгое время – еще в начале 1930-х гг. на нем стояли пристани и осуществлялось регулярное движение судов, но со времени крупных гидротехнических работ на Москве-реке, ее обводнения, строительства высоких мостов судоходство переместилось на Москву-реку, и на Водоотводном канале судоходство прекратилось. Только недавно тут возобновились рейсы небольших прогулочных катеров. Последние изменения в трассировке Водоотводного канала произошли в связи с постройкой Большого Краснохолмского моста в 1938 г.