С этого периода началось прочное освоение Северного Кавказа Россией. В станицах, редутах, слободах у крепостей селились казаки. В «городках» стояли казачьи гарнизоны во главе с атаманами – в центре станицы площадь с церковью, от которой лучами отходили улицы с переулками. Станицы окружались земляными укреплениями с башнями и пушками.
В 1780 году в долине гор Бештау и Машук, в 4 верстах к западу от горы Машук, на берегу реки Подкумка было построено Константиногорское укрепление – первое русское военное поселение в районе Кавказских Минеральных Вод, на Азово-Моздокской линии. Следы укрепления сохранились – недалеко от железнодорожного вокзала Пятигорска. Солдаты 16-го Егерского полка, составившие первый гарнизон Константиногорского укрепления, начали купаться в высеченных прямо в скале ваннах, у Горячего источника (сейчас «Цветник»), сразу по несколько человек. Солдаты выстроили над ваннами веревочные домики. С этого времени горячий серный источник стал известен не только на Кавказе, но и в соседних областях, к нему начали приезжать больные из разных мест империи, которые располагались около источника в палатках, калмыцких кибитках.
В 1784 году доктор Яков Рейнеггс побывал у источника Нарзана и дал ему первое известное в литературе описание: «Два стакана этой воды причиняют опьянение, за которым следует глубокий сон. Вода употребляется с большой пользой при горячках, при цынге, однако при перемежающейся лихорадке она действия не оказывает. Вода в источнике, по свидетельству местных жителей, никогда не замерзает, даже зимой. Стоит однако его воде удалиться на несколько шагов от источника, как она превращается в лед и притом даже быстрее, чем обыкновенная вода.»
После покорения Крыма в 1783 году и Ясского мира 1791 года, завершившего вторую русско-турецкую войну, были подтверждены права России на Кабарду и правый берег Кубани. В конце XVIII века военная оборонительная линия была подвинута в долину реки Подкумок южнее Константиногорской крепости. Ставропольская и Георгиевская крепости позднее превратились в города.
С 1793 года стали собираться факты, указывающие на лечебное значение горячих серных источников. Это отметил П. Палас, посетивший Кавказ в это время и подробно описавший Нарзан и часть минеральных источников горы Машук, на западной ее части. Паллса первым определили общее количество твердых минеральных частиц в воде, правда определил температуру воды – более 70 °C. Не сделал он и количественного анализа. Он впервые вскользь упомянул о железноводских минеральных источниках и подробно описал Нарзан, бассейн которого имел около 10 метров длины и 5 метров ширины, суживаясь воронкой вокруг главного ключа, температура воды была около 17 °C. В это время слава Нарзана как целебного источника стала распространяться все шире и шире. В 1718 году у Нарзана провел два месяца вместе с семьей начальник кавказской линии генерал-лейтенант граф И. И. Морков, энергично обеспечивший безопасность региона от нападений горцев. Однако Кисловодская долина официально еще не входила в состав России.
П. Паллас писал о Нарзане: «Видели изумительные примеры в излечении целого ряда больных и ослабевших людей. Я убежден, что эта вода будет признана весьма действительной в большом числе болезней, когда в о ней больше узнают».
В 1797 году инспектор Астраханской врачебной управы Шателевич представил в Государственную Медицинскую коллегию сведения о лечебном действии вод, основанные на обобщении народного опыта использования минеральных источников. Главный директор Медицинской коллегии барон А.И. Васильев передал донесение императору Павлу I, предписавшему построить укрепления и госпиталь у «Кислого колодца» и послать в Пятигорье штаб-лекаря Ловенца и аптекаря Корнера для проведения химического анализа минеральной воды. В декабре 1798 года Левенц и Корнер представили в Медицинскую коллегию подробный доклад о пользе Нарзана в врачебных целях, подчеркнув необходимость дальнейших опытов. На основании доклада Кавказские Минеральные воды в 1798 году признаны возможным ввести во всеобщее употребление и начать командирование членов Кавказской армии для лечения на воды в летние месяцы. С 1799 года воды начали посещать и больные из России. Тогда посещение вод было опасным и только в 1803 году горцы были оттеснены к верховьям Подкумка и начать строительство Кисловодского укрепления.
Усиление и расширение российского влияния происходило в рамках Кавказского наместничества в составе Кавказской губернии и Астраханской области, учрежденного 5 мая 1785 года указом Екатерины II. Наместником до 1791 года был князь Г.А. Потемкин. В течение XIX века военные укрепления на Кавказской укрепленной линии продвигалась вглубь Кавказа. К 20-м годам XIX века граница с Терека и Кубани передвинулась к Сунже, верховьям Кубани, предгорьям Черных гор.