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.
Другая легенда гласит, что в жаркий летний день проезжавшая по тракту Екатерина II захотела пить. Слуги принесли ей воды из ближайшего родника. Попробовав воду, императрица высоко оценила её необычайный вкус и удивительную чистоту. Конечно, всё это не более чем выдумки, пущенные в народ для привлечения усталых путников в знаменитые мытищинские чайные.
Сама природа и текущая в Москву Яуза подсказала Бауэру идею создания самотёчной галереи – канала, по которому вода потекла бы под уклон за 27 километров. Однако проведение изыскательных работ и предварительных расчётов по водоснабжению Москвы было закончено лишь к 1779 году.
В том же году Бауэр подготовил на имя императрицы проект «О проведении чистых вод в Москву». В проекте предлагалось собирать родниковую воду в специальные накопительные бассейны, которые, в свою очередь, соединялись между собой трубами для поддержания одинакового уровня. Также каждый бассейн должен был иметь водовыпуск непосредственно в водопроводную галерею. Сама галерея была сводчатой