По своей малости, в верховьях реку трудно было использовать, а так как на окраинах Москва в XVII веке была сплошь деревянной, возникла необходимость создания противопожарных, хозяйственных и рыбных прудов. Текущую в овраге речушку загородили запрудами, получив, таким образом, искусственные водоёмы. По воспоминаниям Гиляровского, в них плавал гусиный пух. Пруды самотёком перетекали один в другой, вода собиралась в нижнем Самотёчном пруду. Именно существовавшая некогда в этой местности система самотёчных прудов дала название современным Самотёчным переулкам, Самотёчной улице и площади на Садовом кольце.

Искусственные пруды были устроены и на речке Напрудной, берущей своё начало выше полотна Рижской железной дороги. Любопытно, что на планах Москвы разного времени пруды меняют свою форму, это говорит о благоустройстве их берегов и периодических чистках водоёмов, а некоторые переливы, служащие для поступления воды из одного пруда в другой, обозначены в виде подземных труб уже в начале XIX века.

На Напрудной сохранились сегодня Малый и Большой Екатерининские пруды. Однако говорить о том, что они по-прежнему наполняются водами подземной речки, неверно. Несмотря на незначительную природную подпитку, бассейны большинства московских прудов чаще всего наполняются обыкновенной водопроводной водой. При этом из водоёмов предусмотрены шлюзовые водосбросы в подземные коллекторы, принимающие в себя излишки воды.

Первоначальные этапы заключения под землю Неглинки во многом были связаны со строительством первого московского водопровода. Во второй половине XVIII столетия Москва получила значительное промышленное развитие. Это самым отрицательным образом сказалось на экологии города. Бойни, живодёрни, заводики по выделыванию кож и другие предприятия потребляли большой объём воды, которая забиралась из ближайших водоёмов, а затем туда же и сбрасывалась. Мусор из города не вывозился, а канализация ещё отсутствовала. В периоды паводков Москва-река и её многочисленные притоки нередко выходили из берегов, и загрязнённые воды, кишащие болезнетворными бактериями, попадали в грунты, делая питьевую воду непригодной для употребления. Вспыхнувшая в 1770 году эпидемия чумы только усугубила и без того катастрофическую ситуацию. В Москве случился настоящий мор, уносящий до тысячи человеческих жизней в сутки. Чума не щадила ни бедных, ни богатых, но если обеспеченные москвичи ещё могли позволить себе отъезд в свои загородные усадьбы, чтобы как-то обезопасить себя от заразы, то фабричные служащие, ремесленники и мелкие торговцы вынуждены были встретиться с чумой лицом к лицу. Москве необходима была чистая питьевая вода, но где её взять?

Озабоченная сложившейся ситуацией императрица Екатерина II изыскала бюджетные средства для строительства московского водопровода, а работы, связанные с его проектированием и постройкой, поручила инженеру-гидротехнику, генерал-квартирмейстеру Фридриху Вильгельму Бауэру. Тот осмотрел и исследовал множество родников, однако все они или давали недостаточный объём воды, или использование их в качестве водозаборных было связано со многими техническими сложностями. Однако инженер обратил внимание на крупнейший левый приток Москвы-реки – Яузу, которая берёт своё начало в непосредственной близости к городу, в селе Большие Мытищи. Благодаря рельефу местности Яуза течёт к самому центру Москвы и имеет устье чуть ниже Кремля. Кроме того, село Большие Мытищи славилось своей чистой и необычайно вкусной ключевой водой. Многие путники и богомольцы, проезжавшие через Мытищи в Сергиев Посад, Переславль-Залесский, Юрьев-Польский и другие города на Ярославском тракте, непременно останавливались в Мытищах «испить чайку». Достаточно вспомнить картину художника Василия Перова – «Чаепитие в Мытищах, близ Москвы». Верстовой столб, батюшка, едущий на богомолье, и нищий солдат, просящий милостыню, переносят нас в атмосферу оживлённой и пыльной проезжей дороги, являющейся основным источником дохода жителей многочисленных сёл и деревень, расположенных вдоль неё. Поэтому и мытищинцы старались заработать на своих родниках. Был пущен слух, согласно которому чистая ледяная вода забила благодаря молнии, ударившей в землю, а источник на этом месте получил название Громовой ключ.