В 1835 году Мольтке в звании капитана совершил большое путешествие на Восток. В Константинополе он был представлен султану Махмуду II и по его просьбе остался в качестве инструктора в турецкой армии. Здесь он принял участие в реорганизации турецкой армии, руководил работами по укреплению Рущука, Силистрии, Варны и Шумлы и в 1839 году участвовал в походах на курдов и египтян в Сирию.
После смерти Махмуда II в 1839 году Мольтке вернулся в Пруссию, где получил назначение в штаб 4-го армейского корпуса.
В 1848 году Мольтке был назначен начальником отделения большого генерального штаба, а в августе того же года – начальником штаба корпуса, командиром которого был принц Вильгельм Прусский (будущий император Вильгельм I).
Принц быстро оценил знания и жажду деятельности своего начальника штаба, их обоих сблизили мечты о войне для обновления и расширения Пруссии. По инициативе Мольтке в Магдебургском офицерском собрании была организована военная игра, которая смогла проявить всю эрудицию Мольтке и его удивительную способность к разрешению любых стратегических и организационных вопросов.
В 1850 году Мольтке был произведен в подполковники, в 1851-м – в полковники, а четыре года спустя – в генерал-майоры с назначением сопровождать сына наследного принца Вильгельма принца Фридриха (впоследствии императора Фридриха III) в Санкт-Петербург, Москву, Париж и Лондон. Это путешествие дало Мольтке возможность изучить быт, нравы и обычаи важнейших дворов Европы, увидеть и оценить их армии и командный состав.
В 1857 году Мольтке был назначен на пост начальника генерального штаба и получил полную возможность воплотить в жизнь свои идеи. Старую систему прусской армии Мольтке усовершенствовал, поставив целью создать такую армию, которая была бы всегда готова к полному напряжению своих сил. Он достиг этого созданием однообразных по силе и устройству высших войсковых единиц и подготовкой резерва, чтобы с момента объявления войны иметь большую готовность, превосходство в силах, а следовательно, и инициативу в действиях.
Мольтке основывал всю мирную подготовку на строгом расчете, доходившем до мелочей предусмотрительности, на устранении возможных случайностей. Среди своих подчиненных Мольтке неустанно проводил идею, что первое же столкновение с противником есть экзамен всех соображений и расчетов. И не выдержать этот экзамен – значит доказать несостоятельность высшего командного состава армии.
При Мольтке было дано истинное назначение прусско-германскому генеральному штабу, который должен был тщательно изучать не только военные, но и политические, технические, промышленные условия, учитывать их влияние на ведение войны и стараться использовать их наилучшим образом в военное время.
Его точно рассчитанная тактика требовала точного и строгого исполнения и не допускала ни малейших отклонений. Мольтке не был противником инициативы своих подчиненных, но лишь постольку, поскольку эта инициатива служила осуществлению его идей, его планов в желаемом им смысле и направлении. Малейшая ошибка в исполнении могла тем более вредить его комбинациям, чем точнее они были рассчитаны. С этой целью ему были везде нужны непосредственные представители, которые могли бы руководить исполнителями задуманного им дела, наблюдать за ними и направлять их. Все это делало германский генеральный штаб как бы отражением личности самого Мольтке. Офицеры генерального штаба стали не только его воспитанниками, но и его доверенными агентами, через которых армия усваивала его взгляды, виды и цели. Старшие начальники признавали авторитет Мольтке, зная о его особых отношениях с императором, и понимали, что не подчиниться Мольтке равносильно немедленному оставлению службы. Он давал о себе знать везде, и в этом у него было много общего с Наполеоном.
Система ведения войны, примененная Мольтке, была основана прежде всего на подготовке орудия войны к действию во всех отношениях. Стратегия Мольтке основывалась на действиях, почти без применения военной хитрости, с расчетом исключительно на сокрушительную мощь превосходящих сил.
Вступив в роль стратега 64 лет от роду, не командовав до этого времени какой бы то ни было крупной войсковой массой, Мольтке, тем не менее, сразу показал себя человеком вполне привычным к командованию войсками и управлял ими твердо и без колебаний. Успешно разрешив сложную задачу управления полумиллионной армией путем разделения ее на несколько отдельных армий, Мольтке оставил за собой лишь постановку общих целей, детали же управления предоставил командующим армиями. Он вмешивался в детали исполнения в случае крайней необходимости.