El aprovechamiento de los caudales del río Aragón, dada su importancia, ha sido desde tiempos remotos el objetivo de muchos proyectos de diversa índole, entre los que se encuentran los antecedentes del embalse de Yesa.
Después de diversos antecedentes históricos desde la Edad Media para regar las Bardenas y las Cinco Villas con aguas del río Aragón, la Dirección de Obras Hidráulicas, por Orden de 2-3-1909, encargó a la División Hidráulica del Ebro el estudio del proyecto del pantano de Yesa, siendo desarrollado el primer proyecto por el ingeniero D. Cornelio Arellano y continuado por D. Manuel Abascal, estando finalizado para el verano de 1912, siendo los objetivos iniciales los de regar las tierras comprendidas entre el río Aragón y los ríos Ebro y Gállego, para un total de 30.000 Has, así como garantizar los antiguos riegos del Ebro y los dominados por los canales de Tauste, Imperial y Lodosa. Dicho proyecto no llegó a ejecutarse, pese a ser aprobado en 1917.
En 1924 fue redactado un nuevo proyecto por los ingenieros D. Félix de los Rios, Mariano Vicente y D. Antonio Colom, aprobándose por el Estado en fecha 18-7-1924 y partiendo de premisas más ambiciosas, puesto que pretendía poner en regadío 130.000 Has en las Bardenas y Cinco Villas, enlazar con el sistema de riegos del Alto Aragón, reforzar los regadíós tradicionales del Eje del Ebro y abastecer a la ciudad de Zaragoza.
Seguidamente, la Real Orden de 7-5-1926, año de constitución de la Confederación Hidrográfica del Ebro, aprueba definitivamente el proyecto del embalse de Yesa, dejando a salvo el derecho preferente de 8 m3/sg a favor de los regadíos aguas abajo del embalse de Yesa previos a la construcción del embalse, y consideraba que el agua embalse de Yesa no se destinaría al refuerzo de los regadíos del eje del Ebro como inicialmente estaba previsto, sino a la transformaci