Транспортное значение каналов резко упало в 1904 г. с вводом в строй железной дороги, которая пролегала через Волхов и связывала Петербург с Череповцом и Вологдой. Старый канал сняли с баланса Волго-Балтийского водного пути в 1962 г.
Однако самым коротким путем, соединявшим «хлебные» губернии России с Петербургом, стала Вышневолоцкая водная система. Бурная Ладога соединена посредством реки Волхов с озером Ильмень. Следовательно, путь от Ильменя до Петербурга – открытый. В Ильмень со стороны Волги впадает река Мста, вытекающая из озера Мстина, неподалеку от которого, недалеко от нынешнего Вышнего Волочка, находятся истоки реки Тверцы, впадающей под Тверью в Волгу.
История строительства нового водного пути началась 12 января 1703 г., когда Петр I подписал указ о строительстве канала между реками Цной и Тверцой. Место для строительства канала было частью старого торгового пути – это был древний волок, соединяющий Тверцу и Цну и давший название селению Вышний Волочёк. Руководство строительством было возложено на царского стольника князя М.П. Гагарина. Техническое руководство осуществляли десять голландских мастеров во главе с Адрианом Гаутером. К работам согнали до 6 тысяч крестьян.
Строительство канала длиной 2811 м и шириной 15 м с двумя шлюзами было закончено весной 1709 г. Существующий и сегодня канал получил имя Гагаринского (в честь руководителя строительства князя М.П. Гагарина), а затем Тверецкого.
Гидротехническая система, устроенная голландцами, была весьма простой: раздельный бьеф состоял из Тверецкого канала, запертого в сторону Тверцы шлюзом (на месте нынешнего водоспуска), и небольшого участка Цны, запертого в сторону Мсты вторым шлюзом (на месте нынешней Верхнецнинской плотины). Раздельный участок питала только Цна.
Уже летом 1709 г. выяснилось, что канал построен неправильно: воды для свободного хода судов не хватало. Голландские инженеры неправильно рассчитали необходимый запас воды для питания раздельной части системы, шлюзы были заложены слишком низко и не обеспечивали требуемый подпор. Суда в основной массе не успевали пройти путь за год, а частично и разбивались на наиболее опасных порогах. Особую проблему представляло прохождение Боровичских шлюзов на Мсте. Канал содержался неудовлетворительно, сооружения быстро обветшали, фарватер был закрыт заносами. В 1718 г. река Цна обошла существующий шлюз, после чего система перестала регулироваться и стала несудоходной.