Nachdem Peter der Große Schweden den Finnischen Meerbusen abgetrotzt hatte, war es eine große Aufgabe für die Stadt, ein Transportmittel für Sankt Petersburg an der Ostsee mit dem russischen Hinterland zu sichern. Diese Schiffe konnten schwere Lasten auch im tiefsten Winter transportieren. Der 1709 fertiggestellte Prototyp des Vyshny Volochyok-Kanals (über den Kanal) stellte eine Verbindung von Sankt Petersburg zum Ladogasee her. Der Name dieser Stadt bedeutet „obere Portage“. Die Witterung auf dem See brachte die Kähne jedoch häufig zum Einsturz, was zu dem ehrgeizigen Projekt der Ladogakanäle an der Südküste des Sees führte.
Unter Alexander I. von Russland wurde die Wasserstraße durch Witschny Wolotschjok durch das Tichwiner Kanalsystem (1811) und das Mariinsker Kanalsystem (1810) ergänzt, wobei letzteres das bei weitem populärste der drei Systeme wurde.
Der Mariinsker Kanal war ein herausragendes Denkmal der Hydrotechnik des frühen 19. Jahrhunderts, das sich als Schlüssel zum wirtschaftlichen Erfolg des Landes erwies. Das System begann in Rybinsk und durchquerte einen Großteil des Sheksna-Flusses. Es führte dann über den Belojer See (und den Belozer Umgehungskanal), Kowsha, den künstlichen Nowomariinskij-Kanal und den Wytegra, um den Onegasee zu durchqueren. Von dort aus fuhren die Schiffe durch den Onega-Kanal, den Svir, den Ladoga-Kanal und die Newa zum oder vom Finnischen Meerbusen.
Im Jahr 1829 wurde der Nord-Dwina-Kanal eröffnet, der in nordöstlicher Richtung verläuft; er verbindet die untere Scheksna (einen Nebenfluss der Wolga) über den Kubenskoje-See mit der kanalisierten Nord-Dwina, die ins Weiße Meer mündet. Das System wurde weiter ausgebaut: Drei weitere Kanäle, Beloserskij, Onezhskij und Nowoladozhskij, die es kleineren Schiffen ermöglichten, die gefährlichen Gewässer der drei großen Seen (Beloje, Onega und Ladoga) zu umgehen, wurden gegen Ende des Jahrhunderts eingeweiht.
Eine weitere Verbindung kam in den 1930er Jahren hinzu, als der berüchtigte Kanal Weißes Meer – Ostsee von Gulag-Häftlingen unter enormen menschlichen Kosten zwischen dem Onegasee und dem Weißen Meer gebaut wurde.