В древности считалось, что даже самые прочные стены не могут достаточно противостоять ударам противника, если их не усилить дополнительными сооружениями. Поэтому к стене через определенные промежутки пристраивались прямоугольной или полукруглой формы башни. Херсонесские башни были на несколько метров выше прилегающих к ним стен и на несколько метров выдвинуты вперед за их линию. Наверху устраивалась боевая площадка, на которой стояли метательные машины, размещались лучники и пращники. Соседние башни обеспечивали фланговый обстрел подступов к заключенному между ними отрезку стены — так называемой куртине. Каждая башня представляла собой самостоятельный узел обороны и в случае захвата противником стены имела возможность еще некоторое время сопротивляться, сковывая действия осаждающих и давая возможность защитникам собраться с силами. Тот же Витрувий рекомендует расставлять башни на расстоянии полета стрелы, чтобы в случае нападения на одну из них можно было оказать помощь с соседних. Размещение херсонесских башен в большинстве случаев вполне соответствовало этому требованию. При этом в уязвимых местах они расставлены гуще, а там, где подступы к городу затруднены условиями местности, башни отстояли одна от другой дальше.
В город вело несколько ворот. Главные в эллинистическое время находились на юго-восточном участке обороны. Через них проходил кратчайший путь к причалам херсонесского порта. Ширина ворот— 3,87 м. С внутренней стороны воротный проем имел два массивных выступа — пилона (отсюда название такой системы ворот — «дипилон», т. е. двойной пилон). В передней части коридора, образованного пилонами, видны вертикальные пазы. По ним скользила так называемая катаракта — падающая железная решетка, которую поднимали в мирное время и мгновенно опускали в случае внезапного нападения. За катарактой были навешены створки ворот; открывались они внутрь города, а закрепляло их массивное бревно, утопленное в толщу одного из пилонов. Во время осады города все пространство между решеткой и створками ворот засыпали заранее заготовленными камнями и мешками с песком. В результате образовывалось труднопреодолимое препятствие толщиной около 7 м. Даже если бы противнику удалось уничтожить катаракту, растащить завал и ворваться в коридор между пилонами, он мог быть легко уничтожен в этом тесном пространстве: защитники ворот имели возможность поражать его сверху и со всех сторон. Снаружи подступы к воротам охранялись еще и мощной башней, с вершины которой атакующих обстреливали во фланг.
Такое простое, но надежное устройство ворот гарантировало защиту города и на случай внезапного нападения, и на случай длительной осады.
Античные руководства по фортификации рекомендуют строить еще одну передовую стену (протейхизму), которая служила главным образом для того, чтобы воспрепятствовать подвозу к основной стене стенобитных машин. Долго считалось, что протейхизма впервые построена в Херсонесе лишь при римлянах. Однако в последние годы доказано, что произошло это значительно раньше, вскоре после возникновения оборонительной стены{33}. Один из участков протейхизмы эллинистического времени открыт перед главными воротами города.
Около середины II в. до н. э. в Херсонесе, на юго- восточном участке обороны, были произведены значительные работы по реконструкции стен и башен, связанные, по всей вероятности, с расширением порта.
Порт во все времена жизни Херсонеса находился в Карантинной бухте, на западном ее берегу. Это место представляет максимум удобств для стоянки судов: хороший песчаный пляж, защищенность от господствующих ветров, минимальное волнение даже во время самых сильных штормов. Первоначально порт размещался, вероятно, на небольшой площади, там, где берег, изгибаясь, образует заливчик внутри бухты. Впоследствии, с расширением торговых операций и рыболовного промысла (да и самого города), такие размеры порта перестали удовлетворять нужды жителей Херсонеса. Рос порт к югу, так как в другую сторону берег бухты все более теряет свою отлогость, становится обрывистым и труднодоступным. Старые оборонительные сооружения не могли достаточно эффективно защищать разросшийся порт. Пришлось возвести новую линию обороны. Кроме защиты порта, достигались при этом и другие цели: в городскую черту вошел весь припортовый район, увеличилась территория. Так на юго-восточном участке Херсонеса возникла уже упоминавшаяся нами цитадель, изолированная от жилых кварталов.
В дальнейшем существенных изменений в устройстве и направлении оборонительных стен не происходило. Правда, в конце античной и начале средневековой эпохи к городу прибавился еще один небольшой участок на западе, на берегу Песочной бухты. Отныне конфигурация крепостной ограды, а вместе с тем и площадь полиса остаются неизменными.