Смета на строительство военно-морского порта была представлена на подпись российскому императору Николаю II в 1899 году. Работы начались лишь в 1901-м и разделялись на два этапа, причем первый из них был рассчитан на 8 лет. Поэтому к началу боевых действий порт-артурский порт не имел ни доков для ремонта кораблей, ни искусственно углубленного внутреннего рейда. Не начиналась и постройка молов для защиты внешнего рейда от штормовой погоды.
Автор первого проекта сооружений крепости генерал-лейтенант Конович-Горбацкий считал, что Порт-Артур будет осажден противником в самом начале войны. Он предлагал для защиты города и флота от артиллерийского огня с суши вынести пояс фортов дальше к северу и северо-западу, оставив в расположении крепости командные высоты. Чиновники Военного ведомства, рассматривая проект, не согласились с ним. Свое несогласие они мотивировали тем, что удлинение линии фортов потребует много орудий и больших материальных затрат на фортификационные работы.
В итоге был утвержден более дешевый проект, подготовленный военным инженером полковником Величко. По этому проекту на приморском фронте протяженностью до 9 километров намечалось построить 27 батарей долговременного типа, а на сухопутном фронте протяженностью до 22 километров - 8 фортов, 9 укреплений, 6 долговременных батарей и 8 редутов. На вооружение крепости намечалось иметь 552 орудия различных калибров и 48 пулеметов.
"Экономические соображения" полковника инженерных войск Величко, получившие одобрение российского Военного ведомства и утверждение императором Николаем II, привели к заметному уменьшению толщины перекрытий бетонных сводов погребов бое-припасов - до 1,5 метров, убежищ для гарнизонов фортов и крепостных укреплений - до 0,9 метра. При этом Величко и его прямое начальство исходили из того, что у противника никак не могло быть более 40 осадных орудий калибром более 122 миллиметров.
Фортификационные сооружения Порт-Артура строились чрезвычайно медленно. К тому же во главе строительства крепости оказались люди нечестные, привлеченные впоследствии за финансовые злоупотребления к уголовной ответственности. К началу войны на приморском фронте было возведено всего 9 батарей долговременного типа и 12 временных. Хуже обстояло дело на сухопутном фронте крепости: там был построен лишь один форт, 3 временных укрепления и 3 литерные батареи. В постройке находились 3 форта, литерная батарея и несколько других, менее значительных укреплений. Сооружение других фортификационных объектов даже не начиналось.
Неблагополучным было и положение дел с вооружением русской крепости на берегу Желтого моря артиллерией. К февралю 1904 года крепость имела на вооружении всего 106 орудий, готовых к открытию огня. Из них на морском направлении было установлено 108 орудий, а на сухопутном фронте - только 8.
Приморские батареи Порт-Артура проектировались и строились военными инженерами, далекими от флота. В итоге большинство бетонированных сооружений оказались малоустойчивыми и не приспособленными для борьбы с вражеским броненосным флотом. В этих, стоивших миллионы рублей, крепостных сооружениях размещалась, как правило, морально устаревшая артиллерия самых разных калибров. У орудий, установленных на приморском фронте, начальная скорость снаряда, а следовательно, и дальность полета были меньше, чем у морских корабельных систем. К тому же применялись легкий снаряд, ручное заряжание орудия, устаревшие прицельные устройства. Для производства одного выстрела требовалось не менее трех минут. Крепостные батареи располагались открыто и являлись прекрасной мишенью для корабельной артиллерии противника.
Летом 1903 года российский военный министр А.Н. Куропаткин инспектировал войска Дальнего Востока. Он тщательно познакомился с оборонительными сооружениями Порт-Артурской морской крепости. По возвращении в Санкт-Петербург в докладе императору Николаю II генерал от инфантерии писал:
"Укрепления Порт-Артура приходят к концу и сделают его при достаточном гарнизоне и запасах неприступным с моря и с суши. Гарнизон Квантуна усилился в значительной степени. Ныне можно не тревожиться, если даже большая часть, например, японской армии обрушится на Порт-Артур. Мы имеем силы и средства отстоять Порт-Артур, даже борясь один против 5-10 врагов... Дальнейшие работы дадут возможность найти безопасное убежище всей нашей Тихоокеанской эскадре. Уже и ныне эта эскадра может смело мерить свои силы со всем флотом Японии с надеждою на полный успех. Таким образом, Порт-Артур, обеспеченный с моря и с суши, снабженный сильным гарнизоном и поддержанный могущественным флотом, представляет вполне самостоятельную силу. Запасов собрано столько, что наши войска успеют собраться в Маньчжурии, нанести решительное поражение противнику и освободить осажденный или блокированный Порт-Артур. Два года назад, даже год тому назад, мы могли тревожиться оторванностью Порт-Артура от России и Приамурья. Теперь можно и не тревожиться".