Работы по упорядочению улицы развернулись в 1837 году. От Харьковского моста до Николаевской площади улицу замостили, с обеих сторон проложили тротуары, уложили трубы для стока воды. В 1840 году ее осветили масляными фонарями. В те годы Старомосковскую стали называть Московской или Захарьковской улицей.
В начале второй половины прошлого века на улице появилось несколько небольших предприятий. В 1851 году на Московской, 24, возник механический завод Эдельберга, а спустя 10 лет напротив Конной площади открылся чугунолитейный завод Вестберга. В 60—70-х годах здесь были расположены водочные заводы, заводы минеральных вод, кондитерские фабрики.
Появились и учебные заведения. В здании с колоннадой за Харьковским мостом (ныне здесь 1-й индустриально-педагогический техникум) в 1845 году начала работу первая Харьковская мужская гимназия. В 1877 году на Вознесенской площади (ныне площадь Фейербаха) было открыто шестиклассное реальное училище.
В 1883 году на улице началось движение конки от биржи на Николаевской площади до Конной улицы (ныне улица Богдана Хмельницкого), а в следующем году — до Конной площади.
Во второй половине прошлого века в районе нынешнего завода «Серп и молот» появились завод Бельгийского общества, завод подвесных дорог и ряд других небольших промышленных предприятий. В 1904 году Бельгийское общество объединило свое предприятие с заводом сельскохозяйственных орудий акционерного общества Гельферих-Саде, который находился на Конной площади, а вскоре завод Гельферих-Саде перешел с Конной площади на территорию бывшего завода Бельгийского общества.
Одновременно с возникновением промышленных предприятий в этом районе появилось несколько больших зданий.
Напротив Конной площади на средства города были построены каменные казармы для Тамбовского полка. На месте нынешнего Дворца культуры электромеханического завода был сооружен Народный дом. Он принадлежал обществу распространения в народе грамотности и строился на деньги, собранные общественностью города. Автор проекта — архитектор А. А. Венсан. Открытие Народного дома, имевшего два зала и библиотеку-читальню, состоялось 2 февраля 1903 года.
Деятельность Народного дома была под строгим контролем местных властей: каждая прочитанная здесь лекция просматривалась и утверждалась. Однако представителям общественности часто удавалось обходить рогатки местных властей. Народный дом был популярен среди рабочих. В нем работали вечерние школы, читались лекции, устраивались массовые вечера, концерты. представления. Комитет по управлению Народным домом добился разрешения на постановку таких пьес, как "Горе от ума" А. Грибоедова, «Король лир» В. Шекспира,«На бойком месте», «Без вины виноватые», «На всякого мудреца довольно простоты», «Бешеные деньги» А. Островского, «На дне» и «Мещане» М. Горького и других. Любительскими драматическими кружками руководили И. М. Хоткевич (впоследствии видный украинский писатель, драматург, этнограф) и Г. С. Алексеев — брат выдающегося советского режиссера и актера, теоретика театрального искусства К. С. Станиславского (Алексеева). Приезжая в Харьков, К. С. Станиславский бывал на репетициях кружка. Несколько раз в Народном доме выступал выдающийся русский певец Ф.И. Шаляпин.
В 1907 году по приказу генерал-губернатора Народный дом был закрыт и разгромлен жандармами. Однако благодаря усилиям прогрессивной общественности его через год снова открыли.
В 1910 году рядом с нынешним стадионом завода «Серп и молот» был открыт небольшой стадион, на котором в мае 1911 года состоялась первая в городе международная футбольная встреча. В игре с английским клубом победила сборная Харькова.
В начале XX века улица протянулась далеко на восток. Во время первой империалистической войны здесь начали работать эвакуированные с запада заводы.
Переведенный из Риги велосипедный завод Лейтнера разместился на территории завода Гельферих-Саде. Летом 1915 года из Риги эвакуировали в Харьков электромеханический завод. Для предприятия отвели место за Николаевской больницей. Завод носил название ВКЭ или ВЭК— Всеобщая электрическая компания.
Накануне Октябрьской революции на улице почти рядом находились заводы ВЭК (ныне ХЭМЗ), Гельферих-Саде и Мельгозе (ныне «Серп и молот»), Лейтнера (ныне велосипедный) и другие, на которых было занято около 12 тысяч рабочих. Это был один из пролетарских районов города, сыгравший большую роль в борьбе за установление Советской власти в Харькове. В 1917 году на заводах были созданы мощные отряды Красной гвардии.
Самым большим в Петинском рабочем районе (так он назывался в те годы) был отряд Красной гвардии завода ВЭК. Выполняя решения Харьковского комитета РСДРП (б) от 11 мая 1917 года, партийная ячейка завода ВЭК поручила организацию заводского красногвардейского отряда члену Петин-ского райкома партии, депутату Харьковского Совета А. Ф. Пастеру. В июле 1917 года отряд насчитывал около 400 красногвардейцев. Усилению отряда способствовало решение Петинского райкома, согласно которому рабочие дружины небольших заводов влились в красногвардейский отряд завода ВЭК. Обучение красногвардейцев происходило ежедневно после работы на площади перед заводом. Занятиями руководили инструкторы из 30-го запасного полка. На заводе находился центральный склад оружия Харьковской Красной гвардии — арсенал. Здесь хранилось оружие, привезенное из Тулы.
После Великого Октября улицу переименовали в Первомайскую. Эта крупнейшая магистраль стала олицетворением индустриального Харькова.
Бурному росту улицы содействовало строительство новых предприятий.
В 1930 году под Харьковом, в открытой степи у станции Лосево, началось сооружение тракторного завода, В стройке принимала участие вся страна. Оборудование для ХТЗ изготовляли более 100 заводов.
26 сентября 1931 года, спустя 15 месяцев после начала работ, завод был подготовлен к пуску. 1 октября газета «Правда» опубликовала приветствие ЦК ВКП(б) строителям предприятия. В тот же день состоялся 25-тысячный митинг, на который прибыли многочисленные делегации от заводов Москвы, Ленинграда, Донбасса, Харькова.
С 1931 по 1937 год предприятие выпускало колесные тракторы, а с 1937 года перешло на выпуск гусеничных тракторов СХТЗ-НАТИ, газогенераторных тракторов ХТЗ-Т2Г.
В апреле 1929 года началось строительство турбогенераторного завода имени С. М. Кирова, вступившего в строй в январе 1934 года.
Сооружение завода намечалось проводить по проекту иностранных специалистов, предусматривавших строительство цехов из металлоконструкций. Но советские строители разработали проект с использованием железобетона, что намного снизило стоимость сооружения завода. Советское правительство, рассмотрев проект отечественных инженеров, дало согласие на его осуществление и отклонило проект заграничных фирм. В 1935 году завод дал стране первую паровую турбину мощностью в 50 тыс. квт. Турбогенераторный завод не только изготовлял разнообразные турбины, турбомеханизмы и генераторы, но и ремонтировал, восстанавливал и модернизировал турбины иностранных фирм.
Гиганты социалистической индустрии — тракторный и турбогенераторный заводы были образцовыми предприятиями молодой Советской страны. Их становлению оказывали помощь заводы Москвы, Ленинграда и других городов, которые изготовляли станки и разнообразное оборудование, рабочие Волгоградского тракторного завода принимали участие в сооружении ХТЗ, передавая свой опыт скоростного строительства.