По проекту Александровская батарея должны была быть вооружена 34 – 24-фунтовыми пушками, 34 – 1-пудовыми длинными единорогами, 4 – ½-пудовыми длинными единорогами, 6 – 5-пудовыми мортирами, 2—6-дюймовыми кугорновыми мортирами и одной 12-фунтовой карронадой.

В 1836 г. началось строительство Константиновской батареи на Северной стороне на мысу, напротив Александровской батареи. В плане укрепление повторяло очертания берега мыса и имело форму подковы. Правый фас укрепления обстреливал акваторию перед рейдом, центральная закругленная часть – вход в бухту, левая назначалась для поражения прорвавшихся на рейд кораблей противника. В двух ярусах размещалось 54 каземата, а над ними платформа для открытой обороны.

На этой батарее было обеспечено постоянное присутствие артиллерийской прислуги в казематах. Каземат длиной 12 м разделялся сквозным проходом на орудийную и жилую части. В последней устанавливали нары и печи в круглых железных футлярах (печи в любое время года обеспечивали положительную температуру для проживавших в казематах солдат).

Горжевую часть защищали ров и две оборонительные казармы. Они соединялись при помощи двух стен с казематами, образуя замкнутую, удобную для обороны территорию. Казармы предполагалось построить по типовому проекту на 250 солдат каждая, с кухнями, пекарнями и складами.

На флангах казематов находились трёхэтажные хорошо защищенные пороховые погреба, а во внутреннем дворе – большая металлическая ёмкость для запаса воды.

В 1837 г. было начато строительство Николаевской батареи. Это фортификационное сооружение не имело себе равных во всех приморских крепостях России. Оно располагалось на Николаевском мысе, между Южной и Артиллерийской бухтами, протянувшись на 460 м. Левый двухъярусный фас батареи обстреливал вход на рейд, а правый, трёхъярусный, держал под прицелом фарватер рейда и вход в Южную бухту. Там же находились 24 бойницы для ружейной обороны со стороны города. Батарея имела 194 орудийных каземата и 7 бойниц для запуска ракет из полуподвальных помещений на левом фланге.

В 1842 г. началось строительство Михайловской батареи. В Севастопольской крепости она была второй после Николаевской как по размерам, так и по огневой мощи. Главный фас Михайловской батареи длиной более 100 м контролировал вход на рейд, короткий южный фланг действовал по фарватеру рейда, а аналогичный ему северный фланг предназначался для отражения атак с суши. Этим же целям служила оборонительная стена с бойницами для ружей, замыкавшая с горжи двор батареи. Укрепление опоясывал ров, примыкавший к берегам бухты. Он находился под фланговым огнём восьми пушек, установленных в казематах, и большого количества ружей, для которых в стенах боковых крыльев батареи были прорезаны бойницы. Всего на батарее было до 115 орудий разного калибра. Они укрывались в 58 казематах на первом и втором ярусах, а также устанавливались на открытой платформе.

Внутри Михайловской батареи мог быть размещен большой гарнизон. Здесь, как и на других укреплениях Севастополя, в каждом каземате были установлены печи и сделаны деревянные нары. По проекту предусматривалось оборудовать помещения для 750 нижних чинов Артиллерийского ведомства и 23 каземата для проживания офицеров. При необходимости можно было дополнительно разместить батальон пехоты. На первом этаже имелись две кухни с пекарнями и цейхгаузы. В северном крыле, более защищенном от прямых попаданий снарядов, находились склады боезапасов. Для стрельбы калеными ядрами соорудили две ядрокалильные печи.

К 1846 г. завершилась реконструкция батареи № 10, находившейся между мартыновой и Карантинной бухтами. При общей длине 540 м она имела три форта, обращённых к морю, и 60 орудий.