さらに、寛文5年（1665年）、権現堂川・江戸川と、赤堀川・常陸川をつなぐ逆川を開削、これにより銚子から常陸川を遡って関宿に至り、逆川から江戸川を下り新川・小名木川を通って江戸を結ぶ、用水路開発が加速した。しかし、強引な水路の変更は様々な問題を引き起こした。水量の増大は皮肉にも利根川の土砂堆積による浅瀬の形成を促し、水量の少ない時期には船の通行を困難にした。特に関宿からの旧常陸川（現在の利根川下流域）では相馬郡小堀村、江戸川では松戸までの区間は浅瀬の被害が深刻で、この両区間では艀下船と呼ばれる小型船が積荷の一部を分載して自船の喫水を小さくすることで浅瀬との衝突を避けた。これにより小堀・松戸の両河岸には艀下船の河岸問屋が栄えた。
元和7年（1621年）には赤堀川の掘削も始まる。赤堀川は太平洋への分水嶺を越える水路を開削するものであり、利根川の水を香取海へ注ぐ常陸川へ流し、太平洋へ注ぐ銚子河口まで繋がる水運を整備する目的だった。しかし、台地を掘削するために難工事となり、寛永12年（1635年）の工事も含めて2度失敗している。承応3年（1654年）、3度目の赤堀川掘削工事により渇水期も常時通水に成功した。これにより利根川東遷事業が完了した。この時の赤堀川の川幅は10間（18メートル）程度と狭く、利根川の洪水を流下させる機能はなかった。
寛永6年（1629年）、荒川の西遷が行われた。熊谷市久下で荒川を締め切り和田吉野川・市野川を経由し入間川に付け、荒川の下流は隅田川となり旧流路は元荒川となった。同じく寛永6年（1629年）、鬼怒川を小貝川と分離し板戸井の台地を4キロメートルにわたって開削し常陸川に合流させ、合流点を約30キロメートル上流に移動した。翌寛永7年（1630年）に、布佐・布川間を開削し、常陸川を南流させ、また戸田井・羽根野を開削し小貝川も南流させ常陸川の狭窄部のすぐ上流に合流点を付け替えた。
元和7年（1621年）、浅間川の締め切りと新川通の開削、権現堂川の拡幅が行われた。利根川と渡良瀬川が合流し権現堂川・太日川がその下流となった。なお太日川はほぼ現在の江戸川だが全く同じではない。現在の江戸川の上流部は寛永18年（1641年）に開削した人工河川であり、下流部も人工河川とみる説もある。
慶長年間（1596年-1615年）には、備前堤が築造され、綾瀬川が荒川から切り離され、綾瀬川流域の低湿地の開発と綾瀬川自身を流域の用水源としたという。
また、文禄3年（1594年）に羽生領上川俣にて会の川の締め切りがおこなわれた。忍城の城主であった松平忠吉が家来の小笠原三郎左衛門に命じ、工事が行われたといわれるが、関東郡代伊奈忠治との連絡のもと進められたとも推測されている 。
近世初頭の利根川の東遷事業は、かつては文禄3年（1594年）に新郷（現・羽生市）で会の川を締め切った工事に始まったといわれていた。しかし、近年の研究では、締め切りは忍領の水害対策であり、東遷事業のはじまりは、27年後の元和7年（1621年）とされている。元和7年（1621年）この時期、伊奈忠治の指揮のもと、佐波（ざわ）（現・大利根町）から加須市旗井（久喜市栗橋の北1キロメートル）までの新川通（しんかわどおり）、中田（現・茨城県古河市）と川妻（現・茨城県五霞村）の間から境町（現・茨城県境町）に至る赤堀川が開削された。
動輪径1,220mmとこの種の電気機関車としては比較的大型の車輪を備え、各台車の両端梁に連結器および台車間を結ぶ中間連結器をそれぞれ備える。ロコ1001・ロコ1002の台車は、当初は軸箱を重ね板ばねで支持し、これを側枠中央の大きな重ね板ばねで均衡させるイコライザー式の機構を採用している。この構成は棒台枠による台車枠そのものを含め、戦前の鉄道省が製造したED16形以降の制式電気機関車で採用していたものと類似点の多い構造であった。だが、これは高速運転には適さず動揺が著しかったため、増備車であるロコ1003では軸ばねについて軸箱の両脇にコイルバネを配したウィングバネ式へ変更、枕ばねを揺れ枕付きとした上で、各台車の軸距を2,700mmから2,900mmへ延伸し高速走行時の揺動特性と直進安定性を改善している。ブレーキを駆動するブレーキシリンダーは、ロコ1001・ロコ1002については各台車の端梁に取り付けられた連結器の緩衝器直上に左右各1基のシリンダーを並べて搭載する、という独特の構成を採用しているが、ロコ1003ではこの方式は踏襲されず、左右の側梁にそれぞれ振り分け搭載する一般的な構造に変更されている。ロコ1003での軸箱支持機構の設計変更により良好な走行特性が得られたことから、ロコ1001・ロコ1002についても後述の駆動系改修と併せて1935年3月2日付で台車の大改造が実施されることとなり、軸距こそ変更されなかったものの、軸ばねと枕ばねの双方をロコ1003と同様に変更している。なお、これらの改修工事の施工後に竣工したロコ1004の台車については、ブレーキワークを含めロコ1003用台車の設計がほぼそのまま踏襲されている。