Во времена Петра I в столбе Сухаревой башни находилась астрономическая обсерватория, с которой в 1709 году наблюдалось солнечное затмение. Здесь же находились астрономические часы, разные инструменты и большая библиотека, а в нижнем ярусе — перенесенный из Ивановской колокольни большой голландский медный глобус, семи футов в диаметре, подаренный царю Алексею Михайловичу Генеральными Штатами Голландии». Вероятно, все это и дало материал для народных сказаний о Брюссе, сподвижнике Петра I, якобы занимавшемся в Сухаревой башне колдовством, звездочетством и другими «бесовскими» науками. В 1733 году глобус, ввиду сильной ветхости внутренних частей Сухаревой башни, грозивших падением, был перенесен в особый сарай при башне, а в 1752 году переправлен в Петербург. В особом же сарае с западной стороны башни хранился со времени Петра «машкерадный корабль», на котором царь после заключения мира со шведами ездил по улицам Москвы и палил из двенадцати помещавшихся на нем маленьких медных пушек. В 1812 году этот корабль сгорел вместе с сараем, в котором он помещался».
В ведении Адмиралтейской конторы Сухарева башня находилась до 1859 года, когда, с упразднением этой конторы, она перешла к IV округу путей сообщения, ведавшему Московскими водопроводами, а с 1871 года, вместе с последними, перешла в ведение города. В XVIII веке помещения башни служили, главным образом, для нужд морского ведомства. До 1806 года во втором этаже помещалось присутствие Адмиралтейской конторы, магазин сукон и других аммуничных материалов, приобретавшихся для флота. В этом же этаже помещалась одно время контора, «где имеется денежной казны немалая сумма», а также пребывали караульные солдаты и колодники. В нижнем этаже хранился провиант и другие адмиралтейские запасы, а в единственно не ветхой средней зале третьего этажа были сложены разные материалы и инструменты той же Адмиралтейской конторы [15].
В 1829 году в восточной зале второго этажа Сухаревой башни был устроен резервуар из чугунных плит на 6500 ведер мытищинской воды, которая сюда накачивалась паровыми машинами из Алексеевской (ныне Ольденборгеровской) [16] водокачки и отсюда естественным напором подавалась в уличные фонтаны и бассейны. В 1854 году такой же резервуар, только на 7000 ведер, был устроен и в двух западных залах второго этажа башни. С устройством в 1892–1893 годах Крестовских водонапорных башен вода в Сухареву башню перестала подаваться, а в начале 1900-х годов были разобраны и резервуары, хотя в башне до сего времени остаются следы их столетнего пребывания: железные клепаные балки под полами в западных залах второго этажа, на которых стоял резервуар (в восточной зале он стоял прямо на своде), водопроводные трубы в подпольях, заложенные арочки и проч.
