В 1817 г. Александр I назначил генерал-инспектором по инженерной части и шефом лейб-гвардии Саперного батальона своего брата Николая Павловича. Великий князь, влюбленный в инженерное дело, вкладывал всю энергию в формирование русского инженерного корпуса. Он почти ежедневно посещал подведомственные учреждения, подолгу просиживал на лекциях офицерских и кондукторских классов учрежденного в ноябре 1819 г. Главного инженерного училища, изучая черчение, архитектуру, фортификацию и другие предметы. Его ближайшим помощником стал директор инженерного департамента генерал К.И. Опперман. Этот «тандем» приступил к решительному упорядочиванию сильно запущенного после петровских времен крепостного дела. Взойдя на. престол в 1825 г., Николай I одним из приоритетных мероприятий в деле обороны страны объявил постройку новых крепостей на западной границе, которые вместе со старыми укреплениями должны были образовать три линии. К первой оборонительной линии относились возводимые на реке Висла крепость Модлин, позднее переименованная в Новогеоргиевск, Варшавская Александровская цитадель и Ивангород; ко второй — Брест-Литовск; третью должны были составить перестроенные крепости Киев, Бобруйск и Динабург.
Относительно Бреста великий князь Константин Павлович писал: «Если Гродно на границе по Неману является воротами Российской империи, ключом страны, то таким же может стать Брест-Литовск на месте слияния Мухавца с Бугом. В способах осуществления поставленной цели между этими городами существует сходство, отличаются они лишь характером местности… В Брест-Литовске, как в Гродно, наименьшее количество оборонительных линий позволяет охватить большое пространство, сохранить большинство зданий, сделать таким образом, что внутри крепости можно разместить большое количество войск и обозов».
Идея укрепления Брест-Литовска приобретала конкретные формы. 23 декабря 1823 г. инженер-генерал Н.М. Малецкий представил собственный план, который предусматривал превращение центрального острова в главный опорный пункт путем возведения вокруг города оборонительных казарм и каменной стены. Планировалось также строительство фортификаций на северном и южном островах, предмостного укрепления за западном берегу Буга и укрепленного лагеря между ним и Тересполем. Гарнизон крепости должен был состоять из 10 900 солдат. Проект Н.М. Малецкого получил одобрение и дал толчок дальнейшим разработкам.
В 1827 г. Н.М. Малецкий представил великому князю Константину два новых проекта, которые были переданы на рассмотрение начальнику артиллерии и инженерных войск Западного округа генералу Оку. В ходе совместных обсуждений в проект внесли ряд изменений: отказались от идеи строительства укрепленного лагеря на левом берегу Буга, запланировали возведение кирпичных фортов перед Кобринским предместьем, изменили конфигурацию укреплений на центральном острове. Однако, по мнению генерала Ока, и в исправленном виде проект Малецкого не в полной мере отвечал поставленным задачам и требовал доработки. В 1829 г. появилось еще два проекта создания Брест-Литовской крепости: один вновь предложил генерал Н.М. Малецкий, другой — генерал К.И. Опперман. Генерал Ок, давший им оценку, высказался в пользу второго проекта, который обладал несколькими преимуществами: был дешевле, обеспечивал эффективную оборону, удачно вписывался в рельеф, предусматривал возможность перестройки полевых укреплений в долговременные, позволял использовать кирпичные здания города в интересах крепости. До утверждения проекта генерал Ок предложил произвести подробное исследование местности. В связи с этим в Брест-Литовск был направлен полковник А.И. Фельдман, который произвел необходимые замеры, на основании которых Опперман внес в проект поправки и в октябре 1830 г. представил окончательный план царю.