מפעל המים הידוע ביותר, המיוחס בדרך כלל לחזקיהו מלך יהודה. מפעל זה מנצל את מי הגיחון ומוביל אותם אל בריכת השילוח במנהרה מפותלת וארוכה (למעלה מ-500 מטר). על פי הדעה המקובלת, מפעל זה נועד להכין את העיר למצור האשורי. אם כך, מטרת המפעל היא כפולה:
- להוביל את המים למקום שנמצא בתוך תחומי העיר המוקפת חומה.
- למנוע מהצבא האשורי, הצר על העיר, להשתמש במים.
הנקבה מובילה את כל מי המעיין אל בריכת השילוח, שנמצאת בתוך התחום שנוסף לעיר עם הרחבתה בידי חזקיהו. חציבת הנקבה ביטלה את מפעלי המים הקודמים – מערכת פיר וורן ותעלת השילוח, או לפחות מנעה מהם את מי הגיחון.
מפעל זה הצליח במידה כה רבה – עד שבדורות המאוחרים יותר נשכח מקום הנביעה הטבעי של מעיין הגיחון והוא התגלה שנית רק במאה ה-17.
על פי סימני החציבה לאורך הנקבה, וכן על פי כתובת השילוח, שהתגלתה בה – חציבת הנקבה נעשתה על ידי שתי קבוצות של פועלים, שהתקדמו משני קצות המפעל זו מול זו. שאלות רבות עולות באשר לדרך חציבת הנקבה:
- מדוע הנקבה כה מפותלת?
- כיצד הצליחו שתי קבוצות החוצבים להיפגש?
- כיצד הצליחו החוצבים לחצוב במעמקי האדמה ללא פתחי אוורור?
- כיצד הצליחו החוצבים לשמור על שיפוע כה מתון למרחק כה רב?
- מדוע הוצבה כתובת השילוח סמוך מאוד לנקודת היציאה של הנקבה מהסלע?
- האם מפעל זה תואם את המתואר בתנ"ך?