Было также усовершенствовано оборудование последней, проложен новый водопровод большего диаметра к Сухаревой башне, где был установлен новый резервуар большего объема. Общая длина городской сети чугунных труб была доведена до 45 км.
Открытие нового Мытищинского водопровода состоялось 1 ноября 1858 г., причем действительно удалось достичь расчётного количества подаваемой в Москву воды. В ходе строительства существенно изменился облик большинства водосборных бассейнов:
вместо старых кирпичных было сооружено то же число новых в виде бревенчатых ростверков, покрытых досками и засыпанных землёй. Вместо кирпичной галереи, соединяющей бассейны, на 8 футов глубже был проложен водопровод из чугунных труб, ведущий к водоподъёмной станции.
Четвертый период:1890 - 1892 гг. Несмотря на произведённое А.И. Дельвигом полное переустройство водопровода и уже после 1858 г. включение в систему водосбора нескольких новых ключевых бассейнов, объёмы водоснабжения вскоре оказались недостаточными для Москвы. Ввиду этого городская управа поручила составление нового проекта инженерам Н.П. Зимину (1849 - 1909), А.П. Забаеву и К.Г. Дункеру. Расчётная суточная мощность нового водопровода составляла 1,5 млн. вёдер воды.
Первые изыскания в Мытищах Н.П. Зимин при консультациях А.И. Дельвига провёл ещё в 1877 - 1878 гг., но к постройке нового водопровода приступили лишь в 1890 г. Большинство старых колодцев в Мытищах было разобрано, вместо них было устроено 50 буровых четырёхдюймовых скважин, расположенных неподалеку от русла р. Яузы. Там же была построена новая паровая водоподъёмная станция.