К началу XX века в результате развития промышленности, железнодорожного транспорта и торговли население Москвы с ее пригородами увеличилось по сравнению с серединой XIX века почти в 4 раза и к 1912 году составило 1,6 миллиона человек. Территория города при этом возросла вдвое – 17,6 тысячи гектаров. Первые железные дороги пришли к Москве с севера-запада и с востока. Промышленные предприятия строились вдоль транспортных путей, преимущественно на востоке и юге, вдоль Москвы-реки и Яузы создалось полукольцо производственной зоны города.
Возле заводов выросли поселки и слободы. Жилые районы развивались от центра в северном и западном направлениях. В городе начала формироваться централизованная система хозяйственно-питьевого водоснабжения. С введением в действие Рублевской водонапорной станции была установлена зона санитарной охраны на Москворецком источнике. Жители отселялись, выкупались у землевладельцев земли, сворачивались дачные поселки, сельским жителям запретили держать скот. За все это из казны выплачивались компенсации. За соблюдением специального режима санитарной охраны следили особые полицейские – конные подразделения. В результате сократилось движение поездов (до двух в сутки) по железнодорожной ветке, проходившей в охраняемой зоне.
Учитывая, что Москва разделялась на части Москвой-рекой, имеющей в пределах города несколько поворотов, а также реками Яузой и Неглинной и множеством более мелких речек, это делало вопрос о мостах одной из важных проблем благоустройства. Торгово-промышленное развитие Москвы также настоятельно требовало удобного сообщения между частями города, особенно между Замоскворечьем с его мануфактурами и заводами и Китай-городом, где сосредотачивались торговые помещения. В 1782 году из 23 мостов города только 12 являлись «окладными», т. е. имеющими постоянные ассигнования, и на исправление их было положено 2642 рубля на год. Но так как цены на материалы повышались день ото дня, то этих денег не хватало. Московский главнокомандующий предлагал назначить на содержание мостов 6000 рублей в год, чтобы на остатки от этой суммы произвести со временем замену деревянных мостов каменными.
Большое значение в жизни города имел Большой Каменный мост, называвшийся Всехсвятским, который соединял центр города с Замоскворечьем. После того как в результате весеннего половодья 1783 года мост был сильно поврежден, было решено для уменьшения напора воды и одновременно для осушения болота устроить на южном берегу Москвы-реки против Кремля водоотводной канал. В 1768 году канал был углублен, и через него были перекинуты мосты. Однако наводнение конца августа 1786 года, бывшее следствием проливных дождей, причинило Каменному мосту большие разрушения, и в 1792 году он был перестроен. На работы по переустройству Каменного моста в 1784–1792 годах была затрачена значительная сумма – 213 000 рублей. В 1788 году был построен каменный Козьмодемьянский мост через Водоотводной канал – продолжение Большого Каменного моста.