Из-за финансовых затруднений дело долгое время ограничивалось съемкой местности, разбивкой и трассировкой укреплений. Наконец, едва начав работы, в 1876 г. их пришлось прекратить из-за надвигавшейся войны с Турцией. Все силы были брошены на укрепление обороны Черноморского побережья. В июле 1877 г. на театр военных действий убыли полки 3-й пехотной дивизии, прославившие впоследствии свои знамена в Балканском походе. В Брест-Литовске началось формирование 50, 60 и 76-го резервных батальонов.
Доставшиеся дорогой ценой успехи России в русско-турецкой войне 1877–1878 гг. были сведены на нет итогами Берлинского международного конгресса, созванного в июне 1878 г. по инициативе Германии. Русские внезапно обнаружили, что немцы, считавшиеся на протяжении двадцати лет самыми надежными союзниками, «оказались гораздо более похожими на врагов». В этой ситуации инженерное обеспечение западной границы империи становилось вопросом первостепенной важности.
18 ноября 1878 г. на основе топографических работ, произведенных комиссией под руководством генерал-лейтенанта H.H. Обручева, был утвержден план усиления Брест-Литовской крепости кольцом из семи передовых укреплений, отстоящих на удалении на 3,5–4 км от Цитадели и друг от друга. В 1878–1880 гг. в северном и северо-западных секторах были построены форты I, И и III. В ходе выполнения работ план был скорректирован в пользу возведения в этих секторах еще двух укреплений: форта VIII между фортами I и II, форта IX — в районе железнодорожного вокзала между фортами II и III. Форты I, II, III, IX представляли собой модернизированный проект «укрепления № 2».
В 1883 г. после завершения первых четырех фортов началось строительство остальных пяти. Опыт русско-турецкой войны убедительно продемонстрировал возросшую силу ружейного огня, и это обстоятельство заставило инженеров задуматься об изменении конструкции форта, спроектированного в 1874 г. Главное инженерное управление разработало новый тип форта пятиугольного в плане и с двумя валами. Высокий внутренний вал с пятью казематированными траверсами предназначался для установки артиллерии крупного и среднего калибра. На переднем, низком, валу оборудовалась стрелковая позиция, в углах которой имелись барбеты для легких противоштурмовых пушек.
Рвы напольных и горжевого фасов защищались двумя капонирами, а боковые — двумя полукапонирами. Жилая казарма с четырьмя казематами, рассчитанная на роту солдат, располагалась внутри форта и была связана с капонирами и полукапонирами потернами, входы в которые запирались изнутри железными дверями 30-сантиметровой толщины с массивными кримальерными замками. В потернах были устроены пороховые погреба. Форты IV–VIII, которые возводились по этому проекту, имели незначительные отличия в конструкции, вызванные привязкой к конкретной местности. Форты IV и V находились в юго-восточном и восточном секторах, форты VI и VII — в западном секторе на левом берегу Буга.
Таким образом, за десять лет к 1888 г. вокруг Брест-Литовской крепости было возведено девять кирпич но-земляных фортов, в каждом из которых можно было разместить гарнизон численностью около 250 человек и до 20 орудий. Форты I, II, III имели сухие рвы, а IV–IX были окружены рвами, заполненными водой. В этот же период на Тереспольском укреплении был засыпан внутренний ров и снесено Мостовое прикрытие, в валу первого бастиона Кобринского укрепления построены Северо-Западные ворота с мостом.
Общая длина оборонительной линии достигла 30 километров. На строительство, обновление и ремонт всех укреплений Брест-Литовской крепости с 1833 по 1882 г. военно-инженерным ведомством было потрачено около 14 миллионов рублей.
Осенью 1884 г. управляющий делами Военно-научного комитета генерал-майор Л.Л. Лобко подал начальнику Главного штаба русской армии генералу H.H. Обручеву докладную записку, в которой обосновывал необходимость создания воздухоплавательной роты и специального органа для наблюдения за развитием военной аэронавтики и разработки научных вопросов по данной проблематике. На основе этих предложений император Александр III поручил военному министру П.С. Банковскому подготовить представление в Государственный совет о необходимом финансировании. Вскоре при гальванической части Главного инженерного управления была образована комиссия по применению воздухоплавания, голубиной почты и сторожевых вышек в военных целях под председательством генерал-майора М.М. Борескова. На ее работу было выделено 270 тысяч рублей.
26 января 1885 г. в Санкт-Петербурге была создана первая в русской армии воздухоплавательная команда, получившая на вооружение аэростаты «Сокол» и «Орел». Уже в конце октября военные аэронавты приняли участие в войсковых учениях под Красным Селом и Брест-Литовском, а летом следующего года — в крупных двусторонних маневрах Варшавского и Виленского военных округов, на которых присутствовал Александр III.