这个经过实地勘测、再三研究而提出的新方案，仍然利用以前他那个试行方案中凿成的河道，但是要进一步扩充水源。扩充的办法是把昌平地方神山（今凤凰山）脚下的白浮泉水引入瓮山泊，并且让这条引水河在沿途拦截所有原来从西山东流入沙河、清河的泉水，汇合在一起，滚滚而下。这样一来，运河水量可以大为增加。这些泉水又都是清泉，泥沙很少，在运河下游可以毫无顾虑地建立一系列控制各段水位的闸门，以便粮船平稳上驶。
这是个十分周密的计划。元世祖对它极为重视，下令重设都水监，命郭守敬兼职领导，并且调动几万军民，在1292年（至元二十九年）春天，克日动工。
这条从神山到通州高丽庄，全长160多华里的运河，连同全部闸坝工程在内，只用了一年半的时间，到1293年秋天就全部完工了。当时，这条运河起名叫通惠河。从此以后，船舶可以一直驶进大都城中。那时大都城里作为终点码头的积水潭 （今此潭还在，只是已经淤缩成一个小池潭了）上，南方来的粮船云集，热闹非常。这样，非但解决了运粮问题，而且还促进了南货北销，进一步繁荣了大都城的经济。
从科学成就上来讲，这次运河工程的最突出之点是在于从神山到瓮山泊这一段引水河道的路线选择。
从神山到大都城的直线距离是60多华里。白浮泉发源地的海拔约60米，高出大都城西北角一带最高处约10米。看起来，似乎完全可以沿着这条最短的直线路径把水引来。但实际上这条直线所经地区的地形不是逐渐下降的。由沙河和清河造成的河谷地带，海拔都在50米以下，甚至不到45米，比大都城西北地带的地势都低。如果引水线路取直线南下，泉水势必都将顺着河谷地带一泻东流，无法归入运河。郭守敬看到这一点，所以他所选定的线路就不是直通京都的。他先把白浮泉水背离着东南的大都引向西去，直通西山山麓，然后顺着平行山麓的路线，引往南来。这样，不但保持了河道坡度逐渐下降的趋势，而且可以顺利地截拦、汇合从西山东流的众多泉水。从后来通航的事实证明，舍弃那条直线，采取这条迂回西山下的线路，确是十分合理的。要知道，在60多华里长的路程上，仅仅几米的高低起伏，那实在是非常微小，不是人眼所能直接看出的。从这取舍之间，可以看出郭守敬对大都城和它四周地区的地形测量，是下过很深的功夫的。
通惠河开通以后，郭守敬一直兼任天文和水利两方面的领导工作。
1294年，他升知太史院事。但是关于水利方面的工作，当时政府仍经常要征询他的意见。
1298年（元成宗大德二年），政府决定在上都附近开一道渠，元成宗召郭守敬去商议。郭守敬就去当地查勘了地形，了解了雨量情况，发现这条河道近山，所经地区的年雨量虽不多，却很集中，大雨连日的时候山洪非常凶猛。他认为，纵然河道平时的流量不大，河道本身也一定要宽达50～70步。当时主管其事的官员目光短浅，认为郭守敬把雨季的流量估计得太大，处理这事太小心了，竟把郭守敬所定的宽度消减了1／3。河渠开通的下一年，一到大雨时节，山洪顺河直冲下来，河身狭窄，容纳不下洪水，两岸泛滥成灾，漂没了人、畜、篷帐不计其数，几乎冲毁了元成宗的行宫。元成宗被迫北迁避水时，想起了郭守敬去年的预言，不由得对左右叹道：“郭太史真是神人呐。可惜没有听他的话！”
从此以后，郭守敬的声望更加高了。1303年，元成宗下诏，说凡是年满70岁的官员都可以退休，独有郭守敬，因为朝廷还有许多工作都要依靠他，不准他退休。
元成宗之后，元朝政权迅速腐朽，统治集团内部斗争日益剧烈，生活上穷奢极欲，荒唐到极点，把元世祖时代鼓励农桑的这点积极因素抛弃净尽了。在这种情况下，郭守敬的创造活动自然也受到极大的限制。同他当时不断提高的名望相对照，他晚年的创造活动不免太沉寂了。除了在1298年建造了一架天文仪器——灵台水浑以外，就再没有别的重大创制和显著表现了。
可以设想，如果他晚年能够有较好的社会政治条件，可能还有更大的贡献哩。
1316年 （元仁宗延祐三年），为祖国的科学事业辛劳了60多年的郭守敬去世了，享年86岁。
为了纪念他，目前邢台市最主要的一条街道命名为“郭守敬大街”。
为纪念郭守敬的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”，将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。
北京郭守敬纪念馆：北京人为了纪念他对北京的贡献在北京后海北岸建立了郭守敬纪念馆，以后人纪念他的功绩。
后人
郭守敬的后代至今不知去向，这其中的主要原因应该是朝代更迭造成的。郭守敬一生效力于元朝，与大都（北京）有着不解之缘，他的子孙为了躲避明朝的歧视，移出京城，或隐姓埋名，或远走高飞，去向不明也就在情理之中。
郭守敬的家乡是河北邢台县皇寺镇郭村。更为遗憾的是，六百年来，至今未有一个郭守敬的后代到河北邢台县皇寺村寻根问祖。 可喜的是，山东沂南县南左泉村郭氏家族，经过初步考证，并走访邢台县皇寺镇郭村以及郭守敬纪念馆，认定沂南郭氏家族为郭守敬后裔。有祖碑为证：守敬、守京祖于元末明初自北京椿树胡同迁此。
这是个十分周密的计划。元世祖对它极为重视，下令重设都水监，命郭守敬兼职领导，并且调动几万军民，在1292年（至元二十九年）春天，克日动工。
这条从神山到通州高丽庄，全长160多华里的运河，连同全部闸坝工程在内，只用了一年半的时间，到1293年秋天就全部完工了。当时，这条运河起名叫通惠河。从此以后，船舶可以一直驶进大都城中。那时大都城里作为终点码头的积水潭 （今此潭还在，只是已经淤缩成一个小池潭了）上，南方来的粮船云集，热闹非常。这样，非但解决了运粮问题，而且还促进了南货北销，进一步繁荣了大都城的经济。
从科学成就上来讲，这次运河工程的最突出之点是在于从神山到瓮山泊这一段引水河道的路线选择。
从神山到大都城的直线距离是60多华里。白浮泉发源地的海拔约60米，高出大都城西北角一带最高处约10米。看起来，似乎完全可以沿着这条最短的直线路径把水引来。但实际上这条直线所经地区的地形不是逐渐下降的。由沙河和清河造成的河谷地带，海拔都在50米以下，甚至不到45米，比大都城西北地带的地势都低。如果引水线路取直线南下，泉水势必都将顺着河谷地带一泻东流，无法归入运河。郭守敬看到这一点，所以他所选定的线路就不是直通京都的。他先把白浮泉水背离着东南的大都引向西去，直通西山山麓，然后顺着平行山麓的路线，引往南来。这样，不但保持了河道坡度逐渐下降的趋势，而且可以顺利地截拦、汇合从西山东流的众多泉水。从后来通航的事实证明，舍弃那条直线，采取这条迂回西山下的线路，确是十分合理的。要知道，在60多华里长的路程上，仅仅几米的高低起伏，那实在是非常微小，不是人眼所能直接看出的。从这取舍之间，可以看出郭守敬对大都城和它四周地区的地形测量，是下过很深的功夫的。
通惠河开通以后，郭守敬一直兼任天文和水利两方面的领导工作。
1294年，他升知太史院事。但是关于水利方面的工作，当时政府仍经常要征询他的意见。
1298年（元成宗大德二年），政府决定在上都附近开一道渠，元成宗召郭守敬去商议。郭守敬就去当地查勘了地形，了解了雨量情况，发现这条河道近山，所经地区的年雨量虽不多，却很集中，大雨连日的时候山洪非常凶猛。他认为，纵然河道平时的流量不大，河道本身也一定要宽达50～70步。当时主管其事的官员目光短浅，认为郭守敬把雨季的流量估计得太大，处理这事太小心了，竟把郭守敬所定的宽度消减了1／3。河渠开通的下一年，一到大雨时节，山洪顺河直冲下来，河身狭窄，容纳不下洪水，两岸泛滥成灾，漂没了人、畜、篷帐不计其数，几乎冲毁了元成宗的行宫。元成宗被迫北迁避水时，想起了郭守敬去年的预言，不由得对左右叹道：“郭太史真是神人呐。可惜没有听他的话！”
从此以后，郭守敬的声望更加高了。1303年，元成宗下诏，说凡是年满70岁的官员都可以退休，独有郭守敬，因为朝廷还有许多工作都要依靠他，不准他退休。
元成宗之后，元朝政权迅速腐朽，统治集团内部斗争日益剧烈，生活上穷奢极欲，荒唐到极点，把元世祖时代鼓励农桑的这点积极因素抛弃净尽了。在这种情况下，郭守敬的创造活动自然也受到极大的限制。同他当时不断提高的名望相对照，他晚年的创造活动不免太沉寂了。除了在1298年建造了一架天文仪器——灵台水浑以外，就再没有别的重大创制和显著表现了。
可以设想，如果他晚年能够有较好的社会政治条件，可能还有更大的贡献哩。
1316年 （元仁宗延祐三年），为祖国的科学事业辛劳了60多年的郭守敬去世了，享年86岁。
为了纪念他，目前邢台市最主要的一条街道命名为“郭守敬大街”。
为纪念郭守敬的功绩，人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”，将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。
北京郭守敬纪念馆：北京人为了纪念他对北京的贡献在北京后海北岸建立了郭守敬纪念馆，以后人纪念他的功绩。
后人
郭守敬的后代至今不知去向，这其中的主要原因应该是朝代更迭造成的。郭守敬一生效力于元朝，与大都（北京）有着不解之缘，他的子孙为了躲避明朝的歧视，移出京城，或隐姓埋名，或远走高飞，去向不明也就在情理之中。
郭守敬的家乡是河北邢台县皇寺镇郭村。更为遗憾的是，六百年来，至今未有一个郭守敬的后代到河北邢台县皇寺村寻根问祖。 可喜的是，山东沂南县南左泉村郭氏家族，经过初步考证，并走访邢台县皇寺镇郭村以及郭守敬纪念馆，认定沂南郭氏家族为郭守敬后裔。有祖碑为证：守敬、守京祖于元末明初自北京椿树胡同迁此。