Комплексные геологические, геогностические и гидрологические исследования, проведенные в августе 1887 – марте 1888 года В. Г. Шуховым и его сотрудниками, однозначно показали, что местность, окружающая Мытищи, не может дать и половины необходимого количества воды (3,5 млн ведер в сутки). А потому «для удовлетворения течения требований города нельзя ограничиться Мытищами, но необходимо привлечь воды с большей части всего бассейна Яузы». Для заложения водосборов было решено остановиться на двух крайних участках реки Яузы, а именно: на местности, окружающей Мытищи, могущей дать до 1,5 млн ведер воды в сутки, и на участке Яузы между ее притоками Лихоборкой и Хапиловкой, в селах Леонове и Богородском, способном доставить остальные 2 млн ведер. Полученные в ходе изысканий данные были использованы для определения направлений естественного течения грунтовых вод и наиболее целесообразного расположения водосборов, а также выбора их типа. По словам Н. П. Зимина изысканная эти «имели за собой широко поставленный общий план и получили наибольшее детальное развитие, а потому и дали наиболее подробное освещение всех обстоятельств дела. Таких обширных и подробных изысканий, как последние, проведенные для Москвы, не производились ни для одного водоснабжения», – подчеркивал он.
Значение этих исследований выходило далеко за пределы вспомогательного средства при решении конкретной задачи осуществления водоснабжения Москвы. В результате обобщения полученных данных В. Г. Шуховым была разработана теория подпочвенных вод, высокую оценку которой дал Н. Е. Жуковский, указав, что «работа по исследованию подпочвенных вод Яузского бассейна представляет стройное и строго научно обставленное исследование, которое является ценным вкладом в литературу вопроса об эксплуатации подпочвенных вод». Этот отзыв особенно ценен тем, что Николай Егорович на протяжении многих лет интересовался проектированием и строительством водопровода и неоднократно привлекался городским управлением как консультант по наиболее трудным для разрешения вопросам. В 1888 году Н. Е. Жуковским была написана классическая работа «О движении грунтовых вод» и одновременно сделан доклад по той же теме на заседании Политехнического общества.
Все изыскания по водосборным сооружениям были закончены к концу марта 1888 года. В июне детально разработанный «Проект московского водоснабжения», составленный В. Е. Шуховым, Е. К. Кнорре и К. Э. Лембке, был направлен на утверждение в Министерство путей сообщения, где для его рассмотрения