Eram tantas as dificuldades no Caminho Velho que, em 1681, o governador do Rio de Janeiro, Artur de Sá Menezes, destacou Garcia Rodrigues Paes, filho do grande Fernão Dias, para criar o que ficou conhecido como o Caminho Novo ligando Rio de Janeiro a Ouro Preto.
Em 1704, Garcia Rodrigues Paes, com saúde e fortuna arrasados por anos de trabalho extenuante, passou a tarefa de conclusão da nova rota para seu cunhado Domingos Rodrigues da Fonseca.
Somente em 1709 o Caminho Novo passou a ser utilizado regularmente por tropeiros, encurtando o tempo de viagem de 100 para 25 dias. Nesta época, o Caminho do Ouro passou a ser conhecido como "Caminho Velho".
Em 1725, Bernardo Soares Proença criou uma variante passando pelo Alto da Serra, próximo onde hoje fica Petrópolis, ao invés de ir por Xerém e Pati do Alferes. Esta mudança encurtou a jornada para "apenas" 21 dias.
Bernardo Proença recebeu pelo seu trabalho uma sesmaria no Alto da Serra, onde hoje está quase toda a cidade de Petrópolis.
Proença também construiu o Porto da Estrela onde hoje é a Praia de Mauá nos fundos da Bahia da Guanabara, que se tornou logo uma importante vila e depósito de mercadorias, hoje em ruínas, mas que ainda pode ser visitado.
O Porto da Estrela era o início da variante do Caminho Novo que subia a Serra do Mar atravessando a exuberante Serra Velha, a partir da Raiz da Serra.
Foi no início dessa subida que o Barão de Langsdorff construiu sua Fazenda da Mandioca, que era um verdadeiro centro de pesquisa russo-alemão encarregado de “descobrir” o Brasil e investigar a natureza tropical.
Chegando ao Alto da Serra, a variante de Proença ia para onde hoje é a Rodoviária de Petrópolis.
Dali os tropeiros seguiam então para as Minas Gerais pelas ruas Silva Jardim, Quissamã, Correias e Secretário, até encontrar o Caminho Novo em Paraíba do Sul.
Até hoje existe uma Estrada Mineira, em Correias e um bairro Caminho Novo com a rua Caminho Novo, em Barbacena, antigos trechos da histórica trilha.
Segundo o Registro de Paraíba do Sul, um tipo do nosso pedágio de hoje, em 1824, a cada dia, indo e vindo do interior, passavam em média pelo Caminho Novo 143 mulas dos tropeiros e 302 pessoas.
Por ela também passaram os importantes naturalistas-viajantes dos anos 1800 como Spiz, von Martius, Saint Hilaire, Walsh, Freireys e muitos outros que, como o Barão de Langsdorff, queriam conhecer o novo país para informar os seus governos.
Em 9 de abril de 1781, Joaquim José da Silva Xavier, o Tiradentes, foi nomeado como Comandante do Destacamento do Caminho Novo com o objetivo de construir uma variante no caminho de Vila Rica para o Rio de Janeiro. Em 26 de junho de 1781, Tiradentes iniciou as picadas com a pequena tropa e mais oito escravos pertencentes ao Tenente Coronel Manoel do Vale. Após alguns meses de muitas dificuldades, chegaram ao local onde foi instalado o Quartel de Porto de Meneses onde Tiradentes permaneceu destacado como comandante da tropa militar de guarda do novo caminho.