Motivé par le défaut d'alimentation des fontaines publiques et le souvenir de l'incendie qui ravagea la ville en 1781, le projet de création d'un réseau d'adduction en eau potable pour la ville du Grand-Lucé est discuté dès 1894. En 1899, le conseil municipal vote par principe l'établissement d'un service de distribution des eaux à partir de la source de Madère, à Villaines-sous-Lucé, offrant des eaux plus pures que d'autres sources plus proches de la ville. Le projet est déclaré d'utilité publique le 1er juillet 1902. Les travaux sont conduits par la Société des eaux du Grand-Lucé, société anonyme créée pour l'occasion et concessionnaire du réseau. Ils sont réalisés par l'ingénieur hydraulicien manceau Ernest Bollée (conception, fourniture des canalisations et des béliers hydrauliques) et l'entreprise mancelle Perol et Sadrin (construction des différents bâtiments), sous la surveillance de l'agent-voyer cantonal Adolphe Guillois. Ils sont achevés en février 1903. La mise en service est commémorée par une inscription sur deux plaques en fonte identiques installées, l'une au captage de la source, la seconde sur le site du réservoir. Elle est également célébrée par une fête populaire dans la ville en 1905.

En 1925, la municipalité récupère la gestion directe du réseau, alors estimé en bon état et comptant 211 abonnés. La Société des eaux est dissoute l'année suivante, après avoir vendu à la ville diverses pièces détachées pour l'entretien des béliers.

En 1933, le réseau montre des faiblesses en période sèche. Il est renforcé provisoirement par une moto-pompe. Le Génie Rural élabore un projet d'amélioration prévoyant entre autres choses l'installation d'une station de pompage de secours à Huchepoche, l'établissement d'une chambre de manœuvre aux réservoirs, l'augmentation du diamètre de toutes les canalisations et le doublement de la principale canalisation de distribution entre le réservoir et la ville. Ce projet est adopté en 1936 par le conseil municipal, à l'exception des projets de moto-pompe et de station de pompage de secours, que le conseil préfère remplacer par un troisième bélier, plus économe en entretien et en fonctionnement. En novembre 1936, le marché pour les nouvelles canalisations est passé avec la Société parisienne Eaux et assainissement, et celui pour le bélier supplémentaire est passé avec André Leboeuf, successeur d'Ernest Bollée. Le bélier est installé l'année suivante, à proximité du deuxième, dans un édicule construit en béton et brique par l'entrepreneur lucéen Maurice Legay. Il est prévu une fourniture en eau de 140 à 150 m3 / jour.

Le réseau est électrifié et muni de motopompes vers 1965, selon des modalités non documentées. Il est aujourd'hui désaffecté, l'alimentation en eau de la ville étant assuré par un captage situé sur la commune de Pruillé-l'Eguillé.