До 1889 года бедное население города Пензы, живущее по преимуществу в нижней части и в его заречной стороне пользовалось исключительно водой из реки Пензы; состоятельный же класс жителей был в более счастливых условиях: он снабжался вполне здоровой водой, получаемой из нескольких колодцев, устроенных в нагорной части города. Но эти колодцы давали слишком ограниченное количество хорошей воды, которой едва хватало для питья и приготовления пищи, вследствие чего для других надобностей приходилось пользоваться водой плохого качества, подвозимой водовозами из реки Пензы. Остальная часть города из реки брала воду для всех нужд.
В санитарном исследовании реки от 1903 года говориться следующее: «Вода реки Пензы представляется на вид мутной, на вкус неприятной и при отстаивании дает осадок. Во время же половодья и при обильных атмосферных осадках вода этой реки делается совершенно мутной, с резко выраженным желтым цветом. Таким образом, при одном поверхностном исследовании воды реки Пензы очевидна её непригодность, как средство снабжения ею жителей означенного города». При бактериологическом исследовании было выявлено «неисчислимое» количество колоний бактерий.
Холерная эпидемия, появившаяся в Пензе в 1892г., и панический ужас, охвативший население, заставили власти города принять меры к скорейшему осуществлению проекта о водоснабжении артезианскими колодцами. Был приглашен горный инженер, под руководством которого начали производить бурение скважин. После нескольких неудачных попыток, вырыты были в 1892 г. три артезианских колодца:
1) Ново-Троицкий —на ул. Троицкой (ныне ул. Кирова);
2) Ольгинский — на ул. Приютской (ныне ул. Транспортная);
3) Рождественский — на ул. Рождественской (ныне ул. Максима Горького).
В 1893 г. были окончены следующие колодцы:
4) Преображенский (около Спасо-Преображенского монастыря);  
5) На Песках, получивший название по месту своего нахождения.
Преображенский колодец давал наибольшее количество воды – 40000 ведер в сутки, а при накачивании насосом – до 85000. Именно поэтому там было решено построить каменное здание водокачки, в котором находился паровой двигатель. Автором проекта стал инженер М. Ф. Шульгин. Водопровод, сооруженный по его проекту, положил начало централизованному водоснабжению города Пензы.
Эти пять артезианских колодцев могли снабдить весь город чистой водой. Но был и еще один, так называемый «Коренной» колодец, который находился в верхней части города на западной возвышенности вдали от дворов, бань, кладбищ и промышленности.
Хорошее качество воды этого колодца привлекло к нему внимание городского общественного управления, и он был постепенно углубляем и расширяем. В конце 1880-х годов глубина его достигла 27 — 32 метра. Была поставлена небольшая паровая машина для накачивания воды, которая затем по деревянным трубам пропускалась в город. Проекты по возможному увеличению объемов получаемой воды с восемнадцати тысяч ведер в сутки до ста тысяч ведер так и остались проектами М.Ф.Шульгина, однако колодцем решено было воспользоваться для устройства водопровода в нескольких кварталах нижней части города и в 1890г. он был ремонтирован.
Торжественное открытие водопровода в 1898 году освещалось в «Пензенских ведомостях»: «22 ноября, в воскресенье, совершилось давно ожидаемое событие - открытие городского водопровода. В 12 ½ час дня в машинном отделении водопровода, на Набережной улице, было отслужено благодарственное Господу Богу молебствование с водоосвящением… После сего отдельные части машин были приведены в действие и началась гигантская работа водоподъемной силы для направления ее в центральный чан, а оттуда в городские сети.»
Таким образом, к 1898 году город получал в день со скважин 173 тысячи ведер воды из 26 водоразборных будок (22 будки от 5 скважин и 4 от «Коренного» колодца). Так как в Пензе в то время проживало около 60 тысяч человек, то получалось, что на каждого жителя в сутки приходилось менее 3 ведер чистой воды, если не брать в расчет использование воды из рек.  
Но и это незначительное количество воды пензенцами не использовалось полностью. Причин для этого было несколько: 1)вода из скважин была платная – 1/5 копейки с ведра, что бедному населению было платить не по силам; 2) близость рек и частных колодцев; 3) нечистоплотность горожан.
Плату за воду решено было брать по причине того, что на строительство водопроводов затрачено огромное количество средств, часть из которых было взято в ссуду (городу это обошлось в 169277 рублей).
Подземные межпластовые напорные воды являлись единственным источником, питающим городской коммунальный водопровод до 1953 года.
Реконструкция водопровода происходила неоднократно, увеличивалась протяженность сетей - в 1898 году она составляла 12,8 км, а в 1906 она увеличилась до 22,5 км.