За всю историю своего существования Мытищинский водопровод неоднократно перестраивался. В 1826—1835 годах его усовершенствовал инженер Николай Иванович Яниш. По его проекту была построена Алексеевская водокачка с двумя паровыми машинами, установлен резервуар в Сухаревой башне и сооружены водоразборные фонтаны – Шереметевский (около Сухаревой башни), Никольский (на Лубянке), Петровский (на Театральной площади), Воскресенский (на нынешней площади Революции) и Варварский (на нынешней Славянской площади). Два из них сохранились и до наших дней: это фонтаны на Театральной площади и у здания Президиума Академии наук, перенесенный к бывшему Нескучному дворцу с Лубянки. Из этих элегантных фонтанов москвичи когда-то черпали ведрами воду – на ней готовили пищу и заваривали чай.
В 1853—1858 годах выдающийся инженер Андрей Дельвиг, двоюродный брат известного поэта и друга Пушкина Антона Дельвига, реконструировал водопровод еще раз, заменив верхнюю кирпичную галерею на чугунные трубы. Это позволило увеличить водоснабжение города в 10 раз: жители Москвы стали получать 500 тысяч ведер воды ежедневно. При Дельвиге на городских насосных станциях появились более совершенные паровые машины, а по всей Москве сооружены новые водоразборные фонтаны, бассейны и колонки, а также 15 пожарных колодцев. Так было положено начало современному пожарному делу: ведь до тех пор Москва горела, не переставая. Огонь раньше тушили «топором» – вырубали очаг пожара, чтобы не допустить его распространения. Такой способ борьбы с огнем не спасал город, который сгорал дотла много раз.
Следующую реконструкцию водопровода провел городской глава Николай Александрович Алексеев, двоюродный брат предпринимателя и создателя Художественного театра К.С. Станиславского (Алексеева). Всего за 2 года, с 1890 по 1892-й, энергичному градоначальнику удалось значительно обновить Мытищинский водопровод – и он разросся до 116 километров и подавал уже 1,5 миллиона ведер в сутки. Водопровод обошелся Москве дороже, чем рассчитывали городские власти: на его усовершенствование потребовалось почти 6 миллионов рублей. Однако все незапланированные издержки взял на себя сам градоначальник – Алексеев считал строительство водопровода одним из самых важных дел своей жизни.
И все-таки, несмотря на недостатки, Мытищинский водопровод оказался весьма прогрессивным решением для своего времени. Особая заслуга Бауэра, разработавшего проект первого московского водопровода, заключается в том, что он выбрал в качестве источника ключи за пределами города – это тогда, когда в Европе было принято брать для водопровода речную воду. Выбор Мытищинских ключей, расположенных в 25 километрах от центра города, был смелым шагом для гидротехнического дела того времени.
Сухарева башня, находившаяся на пересечении Сретенки и Садового кольца, была одним из самых оригинальных сооружений Москвы. Горожане очень любили Сухареву башню и величали ее «невестой Ивана Великого» (звонницы Кремля). А начиналось ее возведение с того, что в 1695 году архитектор Михаил Чеглоков построил ворота Земляного города на месте стрелецкой слободы полковника Лаврентия Сухарева, прославившегося тем, что сохранил верность Петру во время стрелецкого бунта. В 1701 году эти ворота были надстроены еще одним этажом и увенчаны 4ярусной башней. Сухареву башня и обязана своим именем. Во времена Петра в ней располагалась Навигацкая школа, а потом астрономическая обсерватория, в которой работал Яков Брюс. В народе его считали «колдуном» и чернокнижником: мол, читает колдун книги на дьявольском языке, а прислуживает ему служанка из цветов. А еще он вызывал летние снегопады, зимние грозы и частенько летал над Москвой на орле…
В 1830 годы при участии инженера Н.И. Яниша на втором этаже Сухаревой башни установили водонапорный резервуар для Мытищинского водопровода, он проработал 100 лет. В начале XX века помимо резервуаров в башне размещались часовня Перервинского монастыря и склад городского архива. А потом Сухарева башня и вовсе стала Коммунальным музеем Москвы, предшественником современного Музея истории Москвы. Однако в 1934 году незадолго перед этим отреставрированную Сухареву башню снесли как символ царского наследия.
Город рос и настойчиво требовал все больше и больше воды. Одного Мытищинского водопровода уже не хватало, и поэтому в течение всей второй половины XIX века городские власти пытались построить ему «помощников». В начале 1850-х годов в Замоскворечье появились две водокачки, бравшие воду из Москвы-реки: но та была настолько грязной, что уже через 10 лет этот водопровод забросили. Та же участь постигла и три артезианских водопровода конца XIX века – Ходынский, Преображенский и Андреевский.