شهر مشهد به‌عنوان یک شهر بزرگ آگاهانه در محل فعلی‌اش احداث نشده، بلکه 2اتفاق تاریخی سبب پیدایش آن گردیده است؛ اول، آمدن خلیفه هارون‌الرشید عباسی به این شهرک و بیماری و مرگ وی در اینجا به سال ۱۹۳هجری‌قمری که در آن زمان نوقان نام داشته و مرکز خرده‌ولایت توس اما شهری عادی بوده است. دوم، دعوت مأمون (فرزند و جانشین هارون) از حضرت رضا(ع) به خراسان و مرو و در نهایت هم شهادت آن حضرت به امر مأمون در نوقان به سال ۲۰۳هجری و دفن ایشان در همان بقعه مدفن هارون (بقعه هارونی). از آن پس شیعیان و علویان به این شهرک نوپا (مشهدالرضا) در جوار شهر نوقان روی نهادند. بدین سبب حدود 100سال بعد 2شهرک به‌هم‌پیوسته نوقان و مشهد دچار کم‌آبی شدند. درنتیجه دولتمردان مجبور به انتقال مرکز توس از اینجا به شهرک دیگر ولایت توس با نام «طابران» در فاصله چهارفرسخی مشهد (شهر توس کنونی، محل آرامگاه فردوسی)، در اوایل قرن چهارم هجری شدند . از آن پس مشهد حدود 300سال با کم‌آبی خود کج‌دار و مریز زیست تا اینکه مغول‌ها شهر طابران توس را در آغاز قرن هفتم هجری با خاک یکسان و خالی از سکنه کردند. با این همه توس بازسازی شد و جمعیت نوینی را در خود پذیرفت تا اینکه بلای آسمانی! دیگری به نام «تیمور لنگ» بر سر ایران و خراسان نازل شد و در سال۷۹۱ توس برای همیشه ویران و خالی از سکنه گردید که تاکنون نیز ویرانه آن باقی‌مانده است. اما مشهد به‌جز جمعیت پیشین خود، تعدادی از باقی‌مانده اهالی آواره توس را هم در خود جای داد و جمعیتش رو به فزونی نهاد و آرام‌آرام دچار بحران کم‌آبی گردید. بعد از مرگ تیمور (۸۰۷هجری) و جانشینی پسرش شاهرخ، او مرکز حکومت را از سمرقند به هرات منتقل کرد و سمرقند را مرکز حکومت یکی از پسرانش (الغ بیک) بر تمامی ماوراءالنهر، و مشهد را هم مرکز حکومت پسر دیگرش (بایسنغر) بر تمامی خراسان قرار داد. درنتیجه شهر مشهد مانند سمرقند تبدیل به شهر مهمی شاهزاده‌نشین و نیازمند کاخ حکومتی و دیگر ابنیه متناسب با آن شد. بدان سبب در زمان شاهرخ تیموری (نیمه اول قرن نهم) جمعیت مشهد درخور توجه گشت و در آن مسجدجامع باشکوه گوهرشاد ( به‌وسیله همسر شاهرخ و مادر بایسنغر) و «چهارباغ» حکومتی احداث گردید و پیامد آن هم بروز کم‌آبی در این شهر شد. درنتیجه «امیرعلی شیرنوایی» (دولتمرد نامی و وزیر سلطان‌حسین بایقرای تیموری) در نیمه دوم قرن نهم آب کرامند و گوارای «چشمه گلسب» توس (یا به قول مشهدی‌ها: چشمه گیلاس!) را که پیشتر آب شرب شهر طابران توس را تأمین می‌کرد، با حفر کانالی حدود ده‌فرسخی از محل فعلی آن (بین توس و چناران) به مشهد منتقل کرد و موقتا مشکل کم‌آبی شهر مشهد را منتفی نمود.
اما این آرامش دیری نپایید و صد و اندی سال بعد که تیموریان برافتادند، ازبک‌ها در شرق و صفویان در غرب ایران پیدا شدند و درنهایت خراسان از آن صفویان شیعه‌مذهب و مشهد مهم‌ترین شهر زیارتی ایران شد و بدین ترتیب دارای جمعیت بیشتر و آب کمتر گردید. این وضع هم حدود 100سال دوام آورد تا اینکه شاه‌عباس صفوی در اوایل قرن ۱۱هجری تدبیری جدی‌تر برای رفع بحران کم‌آبی مشهد اندیشید که همانا احداث خیابانی عریض (حدود نیم‌فرسخی، یا سه‌کیلومتری) از غرب به شرق مشهد بود، با ایجاد کانالی در میان آن و هدایت آب چشمه گلسب، به‌اضافه آب چند قنات و بخشی از آب کشف‌رود به میان کانال مزبور؛ به‌طوری‌که مشهد را دارای رودخانه‌ای در میان شهر، مشهور به «آب خیابان» کرد.