В пореформенный период, когда начало быстро увеличиваться петербургское население, строительство на всех распланированных территориях ускорилось. Подошла очередь окраин. В 1878 году был утвержден проект прокладки на Голодае, имевшем лишь два переулка, новых Железноводской и других улиц. План урегулирования Петербурга 1880 года предусматривал продление Малого и Среднего проспектов, нескольких линий по Смоленскому полю, расширение и продление улиц в Гавани. Большой фонд городских земель позволил найти место для нескольких училищ и больниц.
В 1866 году Васильевская часть, разделенная прежде на шесть кварталов, была поделена на три полицейских участка. Шестой квартал (Галерная гавань) еще в 1863 году был переименован в «квартал Суворова», по имени генерал-губернатора А.А. Суворова, по инициативе которого были проведены работы по подсыпке селения. Название Суворовский перешло позднее на третий участок Васильевской части, начинавшийся за 13-й линией.
«Строительный бум» 1890—1910-х годов принес с собой шести-семиэтажные доходные дома, значительно изменившие облик проспектов и улиц, особенно за 6-й линией. Высота застройки регламентировалась строительными правилами, ограничивавшими высоту зданий размером ширины проезда. Поэтому при плотной застройке некоторые улицы получали почти единую горизонталь. Особенно это заметно на Среднем проспекте, 12-й и 19-й линиях.
В начале XX века в западной части острова Голодая распланировали ряд магистралей и возвели на них первые жилые здания «Нового Петербурга». В то же время к острову Голодаю были присоединены небольшие острова Гунаропуло, Кашеварова и Жадимировского, названные по фамилиям землевладельцев.
Помимо освоения пустынных земель, активно шел процесс уплотнения застройки. На участках исчезали огороды и садики, вместо них строились многоэтажные дворовые флигели, образовывались узкие дворы.
Изменения в строительстве потребовали и модернизации городского хозяйства. Вместо частных водопроводов, а то и дворовых колодцев был проложен централизованный водопровод и канализация. Создание нормальных санитарных условий для Васильевского острова было жизненно важным, поскольку здесь нередко вспыхивали эпидемии кишечных заболеваний. Жители Гавани брали воду из Шкиперского протока, начинавшегося возле свалки. Даже самая благоустроенная восточная часть острова с 1876 по 1905 год получала по трубам неочищенную воду прямо из Невы.
Открытый в 1850 году первый постоянный Благовещенский (с 1855 года – Николаевский) мост через Большую Неву позволил в дальнейшем связать остров с центром города линиями рельсового транспорта. В 1870-х годах появился местный парк конно-железных дорог, а в 1907 году на Среднем проспекте открылся трамвайный парк.
Отделенный реками от остальных районов и лишь краем задевая транзитные пути с Петроградской стороны в Адмиралтейскую часть, Васильевский остров тем не менее был тесно связан с жизнью столицы и всей страны. Тут печаталась газета «Санкт-Петербургские ведомости», издавались «Вестник Европы» и другие журналы, труды Академии наук. Здесь возникли Минералогическое, Химическое, Астрономическое, Историческое и еще целый ряд научных обществ, Товарищество передвижных художественных выставок, Общество архитекторов-художников. Были созданы Музей Старого Петербурга, Пушкинский Дом, Горный музей и т. п. Остров имел свои театры, кинематографы, спортивные клубы.
Во второй половине XIX века рост революционных настроений привел к созданию марксистских кружков в Гавани, к студенческим волнениям в университете. 9 января 1905 года самые продолжительные в столице баррикадные бои происходили на 4-й и 5-й линиях, Малом проспекте. В февральских, июльских и октябрьских событиях 1917 года активное участие принимали местные рабочие, студенты, матросы 8-го флотского экипажа, солдаты Финляндского полка. С февраля 1917 года Васильевская часть стала именоваться Василеостровским районом.
В советское время реконструкция затронула в первую очередь рабочие окраины. Жилые массивы появились на острове Декабристов, на 18-й и 22-й линиях. Важным градостроительным звеном стал Дворец культуры имени С.М. Кирова, возведенный на бывшем Смоленском поле. Четырехэтажные типовые школы появились у Малого проспекта, в Гавани. Просторные озелененные участки отводились под строительство детских садов.
Реконструировали Балтийский завод, где были созданы крупные военные корабли, целые серии подводных лодок, первые советские тепловозы. Одной из важнейших строек первой пятилетки был новый завод имени Н.Г. Козицкого, вобравший в себя бывший «Сименс и Гальске». Все предприятия отличались высочайшей квалификацией рабочих и инженерных кадров.
В 1936 году западную половину острова от 13-й линии выделили в самостоятельный Свердловский район, который просуществовал до 1961 года.
Во время блокады Васильевский остров подвергался обстрелам, бомбежкам. Многие дома, особенно в Гавани, были разрушены. И все же он считался относительным тылом, куда из южных районов города эвакуировали часть предприятий. Работа в цехах продолжалась до декабря 1941 года, затем возобновилась весной следующего. Балтийский завод ремонтировал корабли, завод имени Козицкого делал полевые радиостанции, завод имени И.Е. Котлякова – корпуса снарядов, табачная фабрика имени М.С. Урицкого выпускала суррогат махорки. В институтских лабораториях создавали новые материалы для изготовления боеприпасов. Большинство школьных и других общественных зданий отдали под госпитали. Но в некоторых школах занятия почти не прерывались. В 1944 году началось восстановление жилого фонда.
В 1948 году закончилась разработка нового градостроительного плана развития Ленинграда. В отличие от генерального плана 1936 года, намечавшего освоение приморских территорий преимущественно под парки, новый проект предусматривал жилую застройку в сторону моря, ставил Васильевский остров в ряд перспективных районов новостроек.
Целые кварталы создавались в Гавани, где было разрушено более ста тысяч квадратных метров жилого фонда. Тогда же, в конце 1940-х и начале 1950-х годов, Большой проспект реконструировался как парадная магистраль: свободные участки застраивались монументальными пяти-семиэтажными домами по индивидуальным проектам, были сняты трамвайные пути, как и на Университетской набережной. На Опочининой улице и засыпанном Шкиперском протоке разбили сады, на многих линиях устроили бульвары.
В начале 1960-х годов Васильевскому острову частично была возвращена роль морского и речного порта: в Гавани соорудили причалы морского пассажирского вокзала, на острове Декабристов оборудовали один из грузовых районов Ленинградского речного порта. От новой пассажирской пристани на набережной Макарова открылось скоростное сообщение с Петродворцом, Кронштадтом, Выборгом.
Генеральный план развития города, утвержденный в 1966 году, предусматривал выход жилых районов города к морю и создание архитектурного ансамбля на северо-западной оконечности Васильевского острова. Детальная планировка этой части была утверждена годом раньше. Ее авторы – архитекторы С.И. Евдокимов, Н.В. Баранов, Н.Н. Баранов, В.А. Каменский, А.И. Наумов, И.И. Фомин, О.Н. Башинский, Н.Н. Башнин, С.С. Борисов, В.П. Рузанов, В.Н. Соколов, В.А. Сохин, инженеры Е.М. Сыркина и Л.М. Зеликман.
Путем намыва грунта был значительно поднят уровень подвергавшихся затоплению территорий, засыпан проток между островом Декабристов и островом Вольным. Осуществилась и относящаяся к петровским временам идея большого канала на Васильевском острове, но не по Большому проспекту, а в виде спрямленного русла реки Смоленки с Новосмоленской набережной, застроенной крупными зданиями. Новый берег на сотни метров выдвинулся в залив, что дало почти 350 гектаров для застройки. Там возвели новые кварталы, продлили на остров Декабристов Наличную улицу, проложили улицу Кораблестроителей, Морскую набережную и другие. Выставочный комплекс, Морской вокзал, мощный объем гостиницы «Прибалтийская», кварталы высотных домов, словно вырастающие из воды, – таково центральное звено морского фасада Санкт-Петербурга. Эта панорама дополнила исторический архитектурный образ Васильевского острова.
