С октября 1703 г. по 7 мая 1704 г. у о.Котлин построен на искусственном острове из деревянных ряжей, наполненных валунами, первый в России морской форт.
В 1717 г. в конце каменной гряды, простирающейся от западной оконечности острова Котлин на искусственном острове из ряжей построен первый в России морской маяк, позже после перестройки, названный Толбухиным маяком.
В 1724 г. в основном завершены постройкой самый крупный в те годы в Европе сухой док (им.Петра Великого) с каналом и «мокрый док» (обе камеры этого дока -корабельная и фрегатная были перестроены по указанию императора Николая 1 в 1830-1846гг) После 1846г. док назывался «Николаевским) (после 1919г. - док им.Сургина).
В 1724 г. под руководством капитан-командора Эдуарда Лейна в основном завершены работы по созданию Купеческой, Итальянской, Средней, Лесной, Военной гаваней, береговых стенок с укреплениями, орудиями, складами, мастерскими, жилыми домами. Россия впервые стала обладать первоклассным торговым и военным портом.

В октябре 1751г. под руководством инженер-генерал-майора И.Л.Любераса закончено окончательно строительство доковой системы «Док-канал, Док, Доковый овраг с кюветом для спуска воды из канала и дока, Доковый бассейн для приема доковых вод и последующей ее откачки насосами, приводимыми в действие ветряными мельницами. Длина всей системы 2,2 км. Вход в канал, вход в док и выход из него в Крестовину надежно перекрывался двойными шлюзовыми воротами системы выдающегося изобретателя, сподвижника Петра Великого полковника Андрея Константиновича Нартова. При устройстве подвески и поворота шлюзовых ворот Нартов впервые в русской практике применил для уменьшения трения сплав меди с цинком - латунь.

Торжественное открытие доковой системы состоялось 30 июля 1752г. в присутствии императрицы Елизаветы Петровны. 1 августа в ее присутствии в док ввели крупнейший в русском флоте 120-пушечнй корабль «Императрица Анна».

В 1774-1777гг. на северном берегу Докового бассейна в специально построенном здании на полукруглом фундаменте установили привезенную из Шотландии крупнейшую на то время в Европе паровую машину с котлом и насосами для откачивания воды (эта машина проработала при уходе за ней русских механиков до 1840-х гг).
В 1789г. на южном берегу Докового бассейна для изготовления снарядов для орудий и балласта для остойчивости кораблей был построен Чугунно-литейный завод.
После приобретения его оборудования Н.И.Путиловым и создания на этой базе своего завода в Петербурге можно считать Кронштадтский Чугунно-литейный завод родителем Путиловского (Кировского) завода.
7 июля 1803г. из Кронштадта ушли в 1-ую русскую кругосветную экспедицию шлюпы «Надежда» (капитан-лейтенант И.Ф.Крузенштерн) и «Нева» (капитан-лейтенант Ю.Ф.Лисянский. Через 3 года экспедиция благополучно завершилась в Кронштадте. Оба командира шлюпов закончили Морской кадетский корпус, когда он находился в Кронштадте с 1771 по 1798: Ю.Ф.Лисянский в 1786г., И.Ф.Крузенштерн в 1788г
11 октября 1804г. по указанию имп.Александра 1 Морское ведомство пустило в действие законченный водопровод в Кронштадте (намного раньше, чем в Петербурге). От водоприемника в «Невской струе» (неподалеку от Южного фарватера) вода поступала по дубовым трубам в бассейн, выкопанный у Петербургских ворот, откуда вода поднималась водоподъемной машиной, приводимой в действие силами двух лошадей, в верхний резервуар. Оттуда вода подавалась самотеком по дубовым трубам сначала лишь в Морские казармы и в госпиталь. Позже устроили несколько бассейнов по трассе деревянного водопровода, откуда брали воду обыватели города. Позже деревянные трубы заменили чугунными, построили водонапорную башню. Новый водопровод начал действовать в 1838 году. В 1839 году установили паровые котлы, 2 паровые машины, от которых работали водоподъемные насосы, подававшие воду в верхний резервуар. В 1841г. вместо деревоземляного построили гранитный бассейн.
4 июля 1819г. из Кронштадта вышли две научные экспедиции на 4-х шлюпах водоизмещением от 900 до 530 тонн. Экспедицией по поиску Южного материка руководил капитан 2 ранга Ф.Ф.Беллинсгаузен (он же командир флагманского шлюпа «Восток»), вторым шлюпом «Мирный» командовал лейтенант М.П.Лазарев. Экспедиции удалось сквозь ледяные поля с отдельными айсбергами приблизиться к побережью Южного материка 16 января 1820 г. (этот день принят за день открытия Антарктиды). Затем корабли обошли весь материк, открыв 29 островов в южной части Тихого океана и несколько островов у Антарктиды. Вторая экспедиция на шлюпах «Открытие» (капитан-лейтенант М.Н. Васильев) и «Благонамеренный» (капитан-лейтенант Г.С. Шишмарев) должна была попытаться обойти Северную Америку со стороны Ледовитого океана из Тихого океана в Атлантический, что оказалось на парусных судах невозможным.
Экспедиция Беллингсгаузена-Лазарева вернулась в Кронштадт 24 июля 1821г.
Экспедиция Васильева-Шишмарева вернулась в Кронштадт 1 августа 1822 г.
В 1840г. морской офицер-гидрограф М.Ф.Рейнеке (друг по выпуску из Морского корпуса П.С.Нахимова) в первый раз установил металлическую метку нахождения нуль-пункта уровня моря в Кронштадте на гранитном устое деревянного разводного Синего моста (построенного в 1782г, а в 1875г. перестроенного в металлический разводной). Замеры уровня моря в Кронштадте производились с 1731г. в Средней гавани, с 1777г. - в Купеческой гавани, с 1800г. – у устоя Синего моста. Кронштадтский футшток - старейший в России (с 1777г.) и 3-й в мире по перечню постов с самыми продолжительными рядами наблюдений после Амстердамского (с 1700г.) и Стокгольмского (с 1774г.).
Решением Правительства страны 12 августа 1946г. нуль-футштока принят за исходный пункт Государственной нивелирной сети страны и начало единой Балтийской системы высот.
14 июня 1854г. соединенный англо-французский парусно-паровой флот в составе 18 линейных кораблей, 6 фрегатов и нескольких вспомогательных судов под командованием английского адмирала Чарльза Непира и французского Персеваля-Дешена подошел к Кронштадту. Простояв неделю на якорях на рейде у Красной Горки и произведя разведку, неприятель убедился в готовности мощных Кронштадтских укреплений и флота к обороне. 20 июня 1854г. неприятельский флот отошел к о.Сескару, а осенью ушел в свои порты. Кронштадт продолжал работы по совершенствованию обороны: возводились северная и южная ряжевые преграды, на фортах устанавливались более мощные орудия. Ранней весной 1855г. произвели постановку донных и плавучих минных заграждений из мин конструкции академика Бориса Семеновича Якоби и предпринимателя Эммануила Нобеля. 8 июня 1855 года при разведке Северного фарватера на первом в мире подводном минном заграждении подорвались 4 вражеских корабля. В результате соединенный англо-французский флот адмиралов Дондаса и Пенно в составе 101 судна с 2500 орудиями так и не решился форсировать фарватеры у Кронштадта и осенью ушел в свои порты.
Первая в России морская астрономическая обсерватория построена в 1856г. во дворе Кронштадтского Штурманского училища почти на том месте, где в 1717г. была построена первая в городе церковь во имя Андрея Первозванного. Автор проекта обсерватории и руководитель строительства инженер-полковник Иосиф Альбертович Заржецкий (1800-1869), строитель "Николаевских доков (1830-1846), батареи «Князь Меншиков» (1843-1850), Николаевской батареи на форте Кроншлот (1850-1863). В 1868г. была определена разность долгот между Пулковской и Кронштадтской обсерваториями, а в 1875г. определена широта обсерватории. Ее широта 5959'24,2 "N, ее долгота 02'15,07" к W от Пулковского меридиана.
11 февраля 1847 г. начались строительные работы по возведению в Кронштадте Пароходного завода. Торжественное открытие завода состоялось 4 марта 1858г. хотя завод уже практически работал с 1854г., создавая паровые канонерские лодки.
В России стволы первых двух 12-фунтовых (110 мм) гладкоствольных пушек были переделаны в нарезные в Кронштадте на Пароходном заводе, в 1861 г. С тех пор несколько лет эта работа в Кронштадте велась непрерывно.
В 1858 г. внутренний двор Пароходного завода, впервые в России, замостили отлитыми чугунными шашками по образцу привезенных управляющим заводом инженер-капитаном А. Соколовым из командировки в Америку. Там он увидел чугунные мостовые в Нью-Йорке и Бостоне, устроенные по методу инженера Кнаппа. Эксперимент Соколова имел успех. В 1860г. великий князь Константин Николаевич приказал начальнику Строительного управления Кронштадтского военного порта инженер-подполковнику Н.П.Эйлеру замостить участок дороги длиной 160 метров и шириной 6,4 метра у Пенькового моста вдоль ограды Нового Адмиралтейства. В 1862г. чугунная мостовая была устроена у Петербургских ворот и вдоль Петровской улицы. В 1863г. такую мостовую уложили на Большой Екатерининской улице. В 1864г. мостовую уложили на «вновь проложенной дороге вдоль забора при Доковом Адмиралтействе» на улице от Пароходного завода до крепостного вала.