Для береговых батарей толщина оборонительных стен была установлена в 1,8 м, минимальная для тыльных и продольных — 1,2 м. На верхний свод толщиной 0,9 м насыпался грунт слоем до 1,8 м. Размеры казематов позволяли размещать в них все виды орудий, принятых на вооружение в русской армии: высота устанавливалась 4,2 м, ширина 5 м, расстояния между центрами амбразур 6 м, сектор обстрела 26 м. Открытый ярус защищался парапетом высотой и шириной 1,8 м. Удаление дыма и пороховых газов при стрельбе предполагалось ускорить при помощи специальных продухов, закладываемых в стенах над амбразурами. Однако при частой стрельбе система продухов оказалась неэффективной, что резко снижало скорострельность орудий.
Устроить же принудительную вентиляцию деятели из Инженерного департамента не удосужились то ли из экономии, то ли от скудоумия.
Александровская батарея располагалась на Южной стороне на узком длинном мысу у входа в Севастопольскую бухту. Очертания длинного узкого мыса, на котором стояла батарея, обусловили форму всех ее сооружений. На самой оконечности мыса высилась круглая двухэтажная башня диаметром более 20 м. Ее своды защищала насыпь из грунта, покрытая кровлей из черепицы. 12 орудий из амбразур держали под прицелом акваторию перед рейдом и сам проход в бухту. К башне примыкали одноярусные казематы с открытой платформой для стрельбы через банк. Их выстрелы защищали подходы к рейду. Основания башни и казематов возвышались над уровнем моря на 6 м, а на отметке 14 м возводилась земляная батарея с двумя фасами для размещения 18 орудий.
По проекту Александровская батарея должны была быть вооружена тридцатью четырьмя 24-фунтовыми пушками, тридцатью четырьмя 1I-пудовыми длинными единорогами, четырьмя 1/2-пудовыми длинными единорогами, шестью 5-пудовыми мортирами, двумя 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 трехэтажные хорошо защищенные пороховые погреба, а во внутреннем дворе — большая металлическая емкость для запаса воды.
В 1837 г. было начато строительств Николаевской батареи. Это фортификационное сооружение не имело себе равных во всех приморских крепостях России. Оно протянулось на 460 м на Николаевском мысе, между Южной и Артиллерийской бухтами. Левый двухъярусный фас батареи обстреливал вход на рейд, а правый, трехъярусный, 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 огнем 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.