Укрепление Фридрих Вильгельм представляло собой замкнутую оборонительную позицию, которая состояла из трех самостоятельных участков обороны: передового, главного и тылового. Главная оборонительная позиция состояла из двух бастионных фронтов, усиленных казематами.
Горжи бастионов и тыловой ров защищали двухэтажные ромбовидные оборонительные башни. Они были развёрнуты таким образом, что из двух фасов можно было обстреливать внутренние обвалы бастионов, а ещё из двух – крылья тылового гласиса.
Обычно бастионный фронт имеет замкнутую конфигурацию или его фланги опираются на естественную преграду. Особенностью бастионного фронта укрепления Фридрих Вильгельм были открытые фланги и отсутствие куртины (оборонительной стены, соединяющей два соседних бастиона). Поэтому пришлось дополнительно защищать уязвимые участки обороны бастионного фронта капонирами и теналью.
Капонир у правого плечного угла 1-го бастиона имеет пятиугольную форму. Его горжа смыкалась оборонительной стеной с арочным проходом во внутренний двор в центре. По обе стороны от него стену прорезали бойницы.
Капонир у левого плечного угла 2-го бастиона был больших размеров и имел некоторые конструктивные особенности. Он также был одноэтажным,
но поднят на земляной платформе. За счет этого капонир был выше гласиса на 3,4 метра, что позволяло из фасовых казематов обстреливать крылья гласиса. Капонир имел пятиугольную форму, горжа замыкалась оборонительной стеной с входными воротами в центре. В фасах капонира были оборудованы по четыре стрелковых каземата с четырьмя бойницами в каждом, на фланках – по два артиллерийских каземата. Контрэскарп напротив него был усилен кирпичной стеной.
Промежуток между бастионами закрыли теналью. Теналь – оборонительное сооружение в виде входящего угла, обращенное к противнику двумя симметричными остроугольными выступами. Теналь Нагорного укрепления была каменно-земляной: боковые и тыльная стены выложены из кирпича, а внутренняя часть заполнялась землёй. Фронтальная сторона тенали продолжает линии, образованные фасами бастионов. Её боковые стены шли параллельно бастионным фланкам, образуя проход для войск. С фронта теналь имела бруствер, защищавший стрелковую позицию (для размещения артиллерии теналь была узкой). Высота тенали позволяла защитить фланки бастионов от артиллерии противника. На плане крепости 1844 г. видно, что в тыльной части тенали оборудованы две аппарели. Перенос равелина за гласис ослабил оборону главного рва и фронтальных обвалов бастионных фронтов. Поэтому в главном рве укрепления между бастионами расположили центральный капонир (или по Шасселу – центральный редюит). Он усиливал оборону промежутка между
бастионными фронтами, защищал главный ров, а также пушечным огнем по обвалам мог поражать противника, атакующего бастионный фронт.
Оборонительные горжевые башни и капониры Нагорного укрепления были построены к 1823 г. В укреплении Фридрих Вильгельм казармы не строились. Поэтому для размещения солдат и крепостных арестантов приспосабливали казематированные сооружения.
Бастионный фронт прикрывался главным рвом и внутренним гласисом с прикрытым путем и двумя плацдармами, расположенными на флангах центрального капонира. С главным рвом они соединялись аппарелями. В центре внутреннего гласиса был проделан проход с прикрытого пути в передовую часть укрепления. Фланги центрального редюита защищались от контрбатарей противника редюитами исходящих плацдармов. Передовой равелин по системе Шасселу-де-Лобавынесли за бастионный гласис и сделали его самостоятельным участком обороны – передовым укреплением. Равелин – треугольный земляной вал, обращенный вершиной угла к противнику.
В горже равелина располагался земляной редюит в форме люнета.
Оборона флангов равелина усиливалась двумя одноэтажными капонирами, расположенными во входящих углах внешнего гласиса. В плане они имели пятиугольную форму. Все перечисленные верки укрепления Фридрих Вильгельм были обнесены общим гласисом с тремя исходящими плацдармами и прикрытым путем. В углах плацдармов находились укрепления, реконструировать которые сложно. До наших дней они не сохранились, не найдены и их чертежи. На общих планах крепости в «изъяснениях» они не обозначены. Поэтому их реконструкцию можно провести только по общим планам.