В начале 1854 г. на Малаховом кургане началось строительство каменной двухэтажной башни с бойницами, зубчатыми стенами и потайным выходом в поле. Средства на сооружение – 12 500 рублей – собрали жители города и моряки Черноморского флота. Башню построили из инкерманского камня. Её высота достигла 8,5 м, толщина стен нижнего яруса – 152 см, верхнего – 88 см. Два закрытых яруса башни имели 52 бойницы для ружейного обстрела местности. В башне предусматривались: часовня, пороховой погреб, помещение для снарядов и провизии. На верхней площадке установили пять крепостных 18-фунтовых пушек. 10 июня 1854 г. строительство башни было завершено.

Осенью 1854 г. был построен 3-й бастион, прикрывавший подступы к Южной бухте и центру города. Он входил в третью дистанцию оборонительной линии. Ныне большая часть бастиона застроена частными домами. Укрепления в частной застройке почти не заметны. Между третьим и четвертым бастионом находятся верховья Южной бухты. Местность в этом районе была заболочена, и для строительства дороги сюда свозили грунт, извлеченный при строительстве Лазаревских казарм. Местность в верховьях бухты называлась Пересыпь. Во время первой обороны Севастополя через Южную бухту был построен наплавной мост, по которому производилось снабжение Корабельной стороны.

Верховья Южной бухты прикрывала батарея «Грибок», располагавшаяся ниже Исторического бульвара. Во время второй обороны Севастополя на месте батареи был оборудован подземный командный пункт ПВО. После войны здесь находилась парашютная вышка. Сейчас на этом месте собачья площадка. Выше находится Исторический бульвар, разбитый на месте 4-го бастиона.

Четвёртый бастион, защищавший центр города, входил во вторую дистанцию оборонительной линии. К началу обороны на бастионе стояло восемь 12-фунтовых карронад, а в августе 1855 г. 4-й бастион вместе с Язоновским редутом (по названию брига «Язон») насчитывал 219 орудий.

Впереди левого фаса, за рвом бастиона располагалась четырёхорудийная батарея № 38. Левее и ниже батареи Костомарова находились «бульварные» батареи: 31, 32, 33 и 34-я, построенные осенью 1854 г. на Бульварной высоте. Орудия для них сняли с корветов «Пилад» и «Андромаха».

Пятый бастион входил в первую дистанцию оборонительной линии. Она включала в себя: 5, 6, 7-й бастион и 10-ю батарею. Территория бывшего 5-го бастиона находится недалеко от площади Восставших. К моменту высадки союзников в Крыму на бастионе была построена только казарма, аналогичная казарме 1-го бастиона, и оборонительная стена к 6-му бастиону. Казарму спешно вооружили, установив 5 орудий внутри и 6 пушек на верхней платформе. В казарме устроили пороховой погреб. Левее 5-го бастиона был построен редут № 1, получивший название по имени командира лейтенанта М.П. Шварца.

Редут Шварца, вооруженный 8 крепостными 12-фунтовыми пушками, имел важное значение, прикрывая пространство между 4-м и 5-м бастионами. Впереди редута Шварца и 5-го бастиона вырыли ров глубиной до 6 футов (1,8 м). Поскольку ров был неглубок, перед ним и по бокам укреплений насыпали земляные валы до 7 футов (2,1 м) высоты и 6 футов (1,8 м) ширины. Правый фас 5-го бастиона укрепили, построив люнет № 7.

Шестой бастион располагался в районе современной частной застройки в районе гостиницы «Крым». Современная улица Частника проходит по тому месту, где в первую оборону города находилась оборонительная стена между пятым и шестым бастионами. На том месте, где сейчас находится детский стадион, 1 декабря 1854 г. моряки с корабля «Ростислав» построили редут, названный Ростиславским. Он имел прямоугольную форму. Один из фасов редута образовали из строений военно-сухопутного госпиталя. Бастион был почти полностью построен к началу осады, но из-за казнокрадства укрепление оказалось слабым. Ров перед бастионом был глубиной всего 6 футов (1,8 м).