完成宝瓶口开凿后，李冰继续引领民工将岷江水引入其中。他们历时四年，用卵石填充竹笼并借助船只运送至江心堆积，逐渐形成了一道分水堰，将岷江分为内外两股水流。内江成为引向成都的河道，水流汇入宝瓶口；外江则是岷江原有的主河道。这座露出水面形似鱼嘴的分水堰，也因此得名“分水鱼嘴”。
在李冰的精心设计下，岷江江水通过“分水鱼嘴”被巧妙地划分为东西两部分：东侧内江较为狭窄且深度较大，而在枯水期，大部分河水自然流向底部较低的内江，确保了成都平原的充足水源，避免了干旱灾害；而在雨季或洪水期，超出“宝瓶口”负荷的多余水量，则会自然而然地溢流至江面更宽广的西侧外江，从而有效防止了洪水对成都平原的影响。
为了进一步确保内江与外江水量的均衡及防洪效果，李冰在“分水鱼嘴”与“宝瓶口”之间增设了一条名为“飞沙堰”的溢洪通道。该堰同样采用竹笼卵石结构，堰体低于周围地面，当内江水位过高时，多余的水会自动漫过“飞沙堰”流向外江，起到良好的分洪作用，有力地保护了成都平原免受洪涝灾害。此外，“飞沙堰”名称的由来还因为它具有排沙功能，岷江上游携带的砂石在经过这里时，会被水流形成的漩涡抛向外江，防止砂石堵塞“宝瓶口”。
经过长达十四载的努力，至公元前256年，李冰成功打造了包括“宝瓶口”、“分水鱼嘴”和“飞沙堰”在内的都江堰水利工程体系。不仅如此，他还创立了一套严谨的维护制度，比如在内江河床的“宝瓶口”附近埋设石马作为基准，规定每年枯水期需清理河床至石马位置，并根据实际情况调整“飞沙堰”的高度以确保其持续发挥飞沙与分洪的功能。这套维护制度沿用至今，依旧对都江堰的有效运转发挥着关键作用。
都江堰建成后，岷江内江所引之水滋养了成都平原，民众纷纷挖掘渠道，利用江水灌溉农田，使得成都地区日益富饶繁荣，成为了蜀郡的一大粮仓。原本秦王令李冰建设都江堰的初衷是为了支援秦军攻打楚国的后勤供给，却不料此举意外地惠及了广大百姓。为了感念李冰与其子的丰功伟绩，当地民众在都江堰渠首建立了二王庙，并在每年清明节进行祭拜活动；每年水利工程维护完毕后，还会在庙中举办庄重的放水仪式。因此，李冰在都江堰灌区百姓心目中，已然成为了守护一方水土的神只。