Befästningstornen Kurrholmen och Godnatt uppfördes under åren 1857–63. De är de sista exemplen på kärntorn, en fästningstyp som sedan medeltiden förekommit i Sverige och övriga Europa. Redan under byggtiden blev de omoderna. Artilleriets tekniska utveckling, bland annat med räfflade eldrör, gjorde att murverken inte kunde stå emot en beskjutning av de nya, moderna kanonerna. Befästningsplanen, som omfattade flera liknande torn, fullföljdes därför aldrig.

Batterier för sammanlagt 175 kanoner anlades tidigt i örlogsstadens historia på Pantarholmen, Björkholmen och Stumholmen. Främst ryska härjningar längs den svenska kusten i början av 1700-talet gjorde det nödvändigt att skapa skydd mot galärflottor. Galärer var små krigsfartyg som roddes och lätt tog sig fram i skärgårdarna. Krut- och försvarstornet på Mjölnarholmen byggdes år 1727 delvis för att hindra en angripare att ta sig över isen i ett anfall mot staden. Något senare uppfördes kruthuset på Ljungskär.

Till själva stadens, varvets och hamnens försvar byggdes bastioner, dock färre än vad som ursprungligen avsetts. Bastion Kungshall uppfördes i mitten av 1680-talet. Bastion Aurora stod färdig omkring 1704. Den är försedd med ett täckt galleri med skyttegluggar samt en karnap med klocktorn på det norra hörnet. På insidan av bastionen byggdes i början av 1750-talet kaserner för kofferdimanskap, sjömän från handelssjöfarten som periodvis hyrdes in i örlogsflottan. Kasernerna övertogs 1756 av flottans sjukhus som fanns här fram till senare delen av 1800-talet, då det nya sjukhuset byggdes mot Vallgatan. Parken i Bastion Aurora tillkom i samband med det nya sjukhuset.