Anfang September 1666 wurden bei einem dreitägigen Großbrand 80 Prozent der City of London zerstört. Bereits am 19. September 1666 stellte Hooke ein „Modell“ für den Wiederaufbau der Stadt vor. Sein Plan wurde wie fünf weitere jedoch aus Kosten- und Zeitgründen verworfen. Die Stadt London berief ihn am 4. Oktober 1666 in eine sechsköpfige Kommission für den Wiederaufbau. Deren erste Aufgabe war es, Empfehlungen für die schon seit 1662 diskutierte Verbreiterung der Straßen und die Beseitigung von Gassen auszusprechen. Ab dem 31. Oktober 1666 begann die Kommission, Bauvorschriften zu erarbeiten, und widmete sich den mit dem Wiederaufbau verbundenen Regularien. Es folgten zahlreiche Beratungen der Kommission mit der City und dem Privy Council. Hooke untersuchte in dieser Zeit im Auftrag der "Royal Society" die Belastbarkeit der aus verschiedenen Lehmerden angefertigten Ziegel, aus denen die neuen Häuser errichtet werden sollten. Am 8. Februar 1667 gab König Karl II. seine Zustimmung zum ersten Wiederaufbaugesetz "(Rebuilding Act)" und bestätigte die auch von Hooke ausgearbeiteten neuen Bauvorschriften, behielt sich aber seine Zustimmung zu den geplanten Straßenverbreiterungen vor. Die entsprechenden Gesetze über die Straßenverbreiterungen legte der Court of Common Council am 13. März 1667 vor und beschloss am gleichen Tag mit Peter Mills (1598–1670), Edward Jerman (um 1605–1668), Hooke und John Oliver (1616/1617–1701) vier Landvermesser zu bestellen. Am nächsten Tag wurden Hooke und Mills vor dem Court of Aldermen vereidigt. Jerman übte die Tätigkeit des Landvermessers nie aus. Die Vereidigung von Oliver fand erst am 28. Januar 1668 statt.