Il terzo acquedotto venne costruito nel 144 a.C. dal pretore Quinto Marcio Re: per questo compito (e per la restaurazione dei due precedenti acquedotti) gli fu assegnata dal Senato la somma considerevole di 180 milioni di sesterzi. Raccoglieva l'acqua dell'alto bacino dell'Aniene, attingendo direttamente dalle sorgenti, abbondanti e di ottima qualità e purezza, nei pressi dell'attuale comune di Marano Equo, tra Arsoli ed Agosta, dove ancora oggi è possibile riscontrarne tracce nell'ex cava di pietra. Era considerata la migliore acqua tra quelle che arrivavano a Roma, e Plinio il Vecchio la definì clarissima aquarum omnium e "un dono fatto all'Urbe dagli dei". La lunghezza dell'acquedotto era di 61,710 miglia, pari a poco più di 91 km. Il percorso era sia sotterraneo, sia su arcate (per 7,463 miglia, pari a 11 km circa, le prime grandi arcate monumentali), un tratto delle quali, per circa 9 km., fiancheggiava la via Latina. Arrivava a Roma nella località "ad spem veterem", come gli acquedotti precedenti, scavalcava quindi la via Tiburtina su un arco che fu poi trasformato nella Porta Tiburtina delle mura aureliane e terminava in prossimità della porta Viminale. La distribuzione raggiungeva il Campidoglio, mentre un ramo secondario ("rivus Herculaneus") serviva il Celio e l'Aventino. La portata alla sorgente era di 4.690 quinarie, pari a ben 194.365 m³ e a 2.251 litri per secondo. Per avere un'idea concreta di tale quantità di acqua, supponendo di avere un serbatoio rettangolare di m. 250 x 50 = 12.500 m² di area di base, pressoché la Piazza Navona di Roma, antico Circo Agonale, l'altezza che raggiungerebbe l'acqua in un giorno sarebbe ben m. 15,55 (194.365: 12.500). Tanta abbondanza di acqua venne smistata a rinforzo di acquedotti più poveri, come il successivo Aqua Tepula (92 quinarie) e l'Anio vetus (162 quinarie). Oltre a numerosi restauri minori, fu in gran parte ricostruito in seguito ad un incremento di portata, pressoché raddoppiata con la captazione di una nuova sorgente (detta 'Aqua Augusta'), tra l'11 e il 4 a.C., al tempo di Augusto. Nel 213, durante il principato di Caracalla, venne realizzata la diramazione dell'"aqua Antoniniana" per le nuove terme, che attraversava la via Appia su un arco ("arco di Druso"), e un altro ramo secondario fu utilizzato per l'alimentazione delle terme di Diocleziano.

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