En los siglos XVI Y XVII, habían existido antecedentes de proyectos similares, pero no será hasta 1751, reinando Fernando VI, cuando a instancias del Marqués de la Ensenada, se cree una comisión que estudie la posible viabilidad de desarrollar un proyecto de navegación interior. Dos años más tarde, Antonio de Ulloa, presenta el "Proyecto General de Canales de Navegación y Riego para los Reinos de Castilla y León". Las obras se iniciaron en 1753 en Calahorra de Ribas, y se terminaron en 1849.
El recorrido de esta vía de agua es de 207 km., estando dividido su recorrido en tres grandes ramales:
El RAMAL NORTE desde Alar del Rey (donde toma las aguas del río Pisuerga) hasta Ribas de Campos (Calahorra de Ribas), con un total de 75 km., es el ramal que salva más desnivel y por ello posee 24 esclusas.
El RAMAL DE CAMPOS desde Ribas de Campos hasta Medina de Rioseco, es el ramal más llano, solamente se necesitan 7 esclusas y recorre 78 km.
El RAMAL SUR desde El Serrón en el término municipal de Grijota, pasando por Palencia hasta Valladolid, tiene un recorrido de 54 km. y tiene 18 esclusas. Para su realización hubo que salvar un desnivel de 150 m. y poner en marcha la "Ingeniería del transporte", por lo que se construyen 49 esclusas de las cuales unas son ovaladas (permitían el paso de dos barcazas a la vez y eran más costosas de llenar el vaso) y otras rectangulares (más fáciles de construir y llenar, pero solamente permitían el paso de una barcaza), según la época de construcción y dependiendo del responsable, pues desde 1822 la construcción del Canal pasa a la empresa privada.