Der umfassende preußische Ausbau zwischen 1850 und 1900 markiert eine technologisch und planerisch neue Ära in der Bändigung des Binger Lochs, die stark von den Bedürfnissen des wachsenden Schiffsverkehrs, aber auch von den Idealen der Rheinromantik geprägt war.
Rücksichtnahme auf den Tourismus und die Rheinromantik Da der Rheintourismus in dieser Zeit massiv an Bedeutung gewann und der Strom eine starke „nationale Anziehungskraft“ auf die Deutschen ausübte, standen die preußischen Ingenieure vor einem Dilemma: Sie mussten die gefährliche Fahrrinne ausbauen, wollten aber gleichzeitig das malerische Landschaftsbild erhalten. Es wurde daher der Versuch unternommen, so wenige markante Felsen wie möglich wegzusprengen.
Die Anlage des „Zweiten Fahrwassers“ Um die Route durch das Binger Loch dennoch wirkungsvoll zu entlasten, entschied man sich für eine Zwei-Rinnen-Lösung: Zwischen 1858 und 1860 wurde auf der linken (Binger) Flussseite ein sogenanntes „Zweites Fahrwasser“ mit einer Breite von etwa 90 Metern angelegt. Dieses wurde im Jahr 1867 durch ein rund einen Kilometer langes, steinernes Parallelwerk baulich vom Hauptstrom getrennt. In der Praxis wurde dieses Zweite Fahrwasser von der Schifffahrt jedoch anfangs nur zögerlich angenommen, da man versteckte Felsen fürchtete und es nicht gelang, ein gleichmäßiges Gefälle herzustellen. Weil es zudem 50 Zentimeter flacher war als das eigentliche Binger Loch, etablierte sich eine Aufgabenteilung: Das neue Zweite Fahrwasser wurde überwiegend von unbeladenen Talfahrern genutzt, während die Bergfahrt weiterhin das alte Binger Loch durchfuhr.
Regulierung des Wasserspiegels durch die „Binger Kribben“ Die Regulierungsarbeiten zielten auch darauf ab, den extremen Gefällesprung und die hohe Fließgeschwindigkeit abzumildern. Da eine weitere tiefe Sprengung den Wasserspiegel oberhalb im Rheingau noch weiter hätte absinken lassen, versuchten die Ingenieure stattdessen, den Wasserspiegel unterhalb des Riffs künstlich anzuheben. Hierfür baute man ab 1851 am linken Ufer mehrere Buhnen, die sogenannten „Binger Kribben“, welche 1864 durch ein 1,5 Kilometer langes Längswerk verbunden wurden. Durch diese Bauwerke entstanden in den Buhnenfeldern umfangreiche Anlandungen, auf denen sich bis heute ökologisch wertvolle, urwaldähnliche Auenbiotope entwickelt haben.
Technologische Innovationen und weitere Verbreiterung Die Bauarbeiten in dieser Epoche profitierten immens von neuen technischen Errungenschaften, die ein wesentlich schnelleres und kostengünstigeres Arbeiten ermöglichten als noch bei den ersten Sprengungen der 1830er Jahre. Ab 1873 kamen Taucherschächte zum Einsatz, um Felsreste an der Sohle abzutragen, ab 1885 wurde das alte Schwarzpulver durch wesentlich wirkungsvolleres Dynamit ersetzt, und ab 1889 nutzte man Pressluftbohrer zur Herstellung der Sprenglöcher.
Trotz der Entlastung durch das Zweite Fahrwasser musste das Nadelöhr weiter ausgebaut werden: In den Jahren 1893 und 1894 wurde das alte Binger Loch durch diese modernen Sprengtechniken auf eine Breite von 30 Metern aufgeweitet und um 82 Zentimeter vertieft. Dies milderte den Gefällesprung deutlich ab, hatte jedoch zur Folge, dass der Wasserspiegel direkt oberhalb des Riffs nochmals um 25 Zentimeter absank.