В старых крепостях типа сооружений Вобапа и Кормонтеня все средства обороны сосредоточивались вокруг главного вала и в главном рве. Все тенали, люнеты, контргарды и башенные редюиты располагались таким образом, чтобы создать одну линию обороны, и если противнику удавалось вклиниться в эту линию, то в течение нескольких дней он прорывал ее полностью, а поскольку линия оборонительных укреплений была прорвана, противник брал и крепость. Ясно, что такая система укреплений совершенно не годилась для больших крепостей, которые одни только могли остановить наступление крупных армий вторжения; сохранять эту систему означало бы жертвовать гарнизоном, ибо в случае прорыва крепость оказывалась беззащитной. Поэтому надо было применить другую систему — систему выдвинутых вперед укреплений. Первым, кто смело выступил за сооружение отдельных фортов, несмотря на предрассудки, господствовавшие среди военных, был генерал Монталамбер, учитель Карно. Но метод сооружения больших крепостей с отдельными фортами, образующими законченную систему обороны, был разработан и усовершенствован в Германии, в первую очередь прусским генералом Астером. Великолепные оборонительные укрепления Кёльна, Кобленца, Познали, Кенигсберга и отчасти Майнца созданы им и знаменуют новую эру в истории фортификаций. Французы. в конце концов, признали необходимость перехода к этой системе и построили прекрасно спроектированные первоклассные оборонительные сооружения Парижа с отдельными фортами.
Система отдельных фортов немедленно вызвала к жизни новый способ обороны. Численность гарнизонов больших крепостей пришлось настолько увеличить, что исчезла необходимость ограничиваться лишь пассивной обороной, ожидая момента, пока противник, продвигаясь к гласису, не подойдет на расстояние, допускающее вылазки. Гарнизон в 20000—25000 человек был достаточно силен, чтобы атаковать противника на его собственных позициях. Находясь под защитой отдельных фортов, крепость и территория вокруг нее приобретали характер укрепленного лагеря или базы для полевых операций гарнизона, превратившегося по существу в небольшую армию. Оборона, бывшая до сих пор пассивной, стала активной; она приобрела наступательный характер. Необходимость такой системы обороны стала настолько очевидной, что когда в 1807 г. французы осадили Данциг, прусский гарнизон численностью около 20000 человек построил именно такие отдельные форты, которых там не было, но нужда в которых стала немедленно ощущаться, когда надо было использовать силы этого большого гарнизона в целях настоящей обороны города. Когда французы обороняли в 1813–1814 гг. Данциг против союзников, они с еще большим успехом применяли этот принцип.
Осада, которая со времен Вобана была кратковременной операцией и цель которой, если не происходило какого-либо вмешательства извне, почти наверняка могла быть достигнута в течение заранее установленного срока, стала теперь операцией, исход которой зависел от такого же множества факторов, как и военные действия на открытой местности. Артиллерия, установленная на валах, сразу потеряла свое первостепенное значение; более важную роль даже для обороны крепости начала играть полевая артиллерия. Искусство инженеров стало применяться уже не только для исправления повреждений, причиненных во время осады; как и в полевой армии, инженеры должны теперь выбирать и укреплять позиции, расположенные впереди самих фортов, подводить траншеи к траншеям противника, создавать угрозу с фланга укреплениям противника посредством возведения противоосадных укреплений, неожиданно менять фронт обороны и, таким образом, вынуждать противника менять направление атаки. В осадной войне, как и в полевых операциях, пехота превратилась в главную силу, а кавалерия стала совершенно необходимой составной частью почти каждого гарнизона. Теперь уже невозможно определить заранее, хотя бы примерно, длительность осады, а правила Вобана относительно взятия крепости, оставаясь в основе своей правильными, поскольку речь идет о деталях артиллерийской атаки, — становятся совершенно неприменимыми к осаде в целом.
У русских в Севастополе не было времени построить отдельные форты. Они были вынуждены придерживаться старого способа укрепления крепостей. Они возвели главный вал в качестве первой линии обороны, и действительно, в тот момент он был крайне необходим. За валом русские создали вторую и третью линии обороны, продолжая одновременно укреплять первую. Затем, постепенно осознав, что у них имеется превосходство даже на некотором расстоянии от главного вала, русские продвинулись вперед и построили Селенгинский и Волынский редуты, и, наконец, укрепление на Мамелоне и длинную линию стрелковых ложементов, тогда как на западном фланге, где были расположены основные силы французов, они смогли построить только несколько люнетов вблизи основного рва и вырыть ряд стрелковых окопов немного впереди этих люнетов. Таким образом, с того момента, когда русские укрепили Мамелон, восточный фланг стал сравнительно безопасен; на западном же фланге, где таких защитных внешних укреплений не было, осаждающие продвинулись постепенно к самому краю главного рва. Поэтому, чтобы подойти к бастиону на Малаховом кургане, господствующему и наиболее важному рубежу на правом фланге атаки, осаждающим нужно было сначала взять Мамелон. Однако, прикрывая Малахов курган, Мамелон, в свою очередь, был защищен сооружениями, расположенными в его собственном тылу. А насколько эффективной была эта защита, видно из того, что при второй бомбардировке Канробер не решился по-настоящему штурмовать Мамелон. Да и сейчас не может быть никаких сомнений, что потери французов при взятии этого укрепления были чрезвычайно велики.