Специалисты в фортификации добились успеха в создании специальных сортов бетона, превзошедших иностранные образцы по своей сопротивляемости удару и взрыву. Авторы труда «Инженерные войска Советской Армии 1918–1945 гг.» отмечали в своей работе советских ученых и военных инженеров, которые разработали теорию прочности, глубоко исследовали вопросы армирования фортификационных сооружений, определения состава и технологии бетона, уплотнения бетонной смеси вибрированием, ускорения ее схватывания. Среди прочих отмечались Е.В. Сахновский, Б.Г. Скрамтаев, А.И. Памгксен, Б.А. Кувыкин, П.М. Миклашевский. Открытия советских ученых позволили увеличить прочность фортификационных сооружений, ускорить процесс их возведения при более рациональном использовании строительных материалов.
В трудах В.М. Келдыша, С.С. Давыдова, К.А. Вахуркина, Д.И. Шора, В.В. Яковлева и других была изложена теория расчета и проектирования подземных фортификационных сооружений, разработаны различные типы конструкций и способы их возведения. И.М. Рабиновичем, О.Е. Власовым и другими в предвоенные годы была создана новая теория расчета инженерных сооружений на действие нагрузок, возникающих от средств поражения, т. е. на действие удара и взрыва, и разработано применение этой теории к решению практических задач, связанных с проектированием защитных сооружений.
С учетом опыта строительства укрепрайонов под руководством К.И. Иванова, В.Н. Ускова и С.Я. Назарова продолжалось интенсивное проектирование и испытание более совершенных долговременных фортификационных сооружений (ДФС), их защитных конструкций и внутреннего оборудования. Например, для долговременных огневых сооружений были разработаны специальные установки для станкового пулемета, 45-мм противотанковой пушки, спаренной с пулеметом, и 76-мм пушки (шаровой и шаро-масочной конструкции), которые обеспечивали защиту расчетов и оружия от прямых попаданий пуль и малокалиберных снарядов и от проникновения отравляющих веществ. Благодаря таким установкам амбразуры дотов были наглухо закрыты и во время ведения огня, что значительно повышало боевые и защитные свойства долговременных сооружений. Стремление обезопасить гарнизоны укреплений от поражения основывалось на опыте постройки и применения ДОСов в годы Первой мировой войны, в различного рода войнах и военных конфликтах межвоенного периода.
Опыт советско-финляндской войны, агрессии фашистской Германии против Польши и Франции заставил искать новые решения проблемы эффективности ведения огня казематными орудиями. В предвоенные годы разрабатывались более совершенные и мощные долговременные сооружения с броневыми орудийными башнями, которые устраняли недостатки имевших ограниченный сектор обстрела (60°) казематных орудийных установок и повышали активность орудия в бою. Были созданы и успешно прошли испытания бронебашенные установки 45-мм и 76-мм пушек, позволявшие вести огонь в более широком или даже круговом секторе. К сожалению, до войны они не пошли в серийное производство. Были разработаны броневые закрытия для наблюдательных пунктов, металлические защитные двери и люки.
Новые образцы фортификационных сооружений проходили серьезную проверку на полигонах, в строившихся укрепрайонах, а также в ходе специальных учений. В результате к началу Великой Отечественной войны были созданы перспективные типы фортификационных сооружений, которые использовались при строительстве новых, а также при дооборудовании и усилении уже построенных укрепрайонов.
В целом, в межвоенный период в результате напряженного труда советских военных ученых и инженеров-практиков были разработаны и частично внедрены принципиально новые системы и формы инженерной подготовки границ государства. Система укрепрайонов, прикрывая большое пространство по фронту, должна была обеспечить возможность упорной совместной обороны постоянных гарнизонов долговременных сооружений и полевых войск и создать благоприятные условия для отражения наступления противника и проведения первых контрнаступательных операций своих войск.
Помимо обороны сухопутных границ, рассматривалось отражение агрессии морских сил неприятеля. Например, Н.И. Унгерман и ряд других ученых разработали основные способы инженерной подготовки морских театров военных действий. Считалось, что в зависимости от конкретных стратегических задач конкретного театра, состава морских сил сторон и местных условий, инженерная подготовка морских ТВД может приобретать самые различные формы: крепости, форты, укрепленные районы, позиции, стационарные батареи, береговые группы и др.
Предусматривалось ведение совместных действий морских и сухопутных сил по обеспечению защиты важных объектов, военно-морских баз, отражения атак противника с моря, земли и воздуха. Для этого планировалось создавать долговременные укрепленные пункты в форме приморской крепости, способной обеспечить круговую оборону объекта и отражение ударов противника с различных направлений. При этом оборудование ее сухопутного фронта должно было организовываться на тех же принципах, которые применяются при создании укрепленных районов на сухопутном театре. При необходимости обеспечить защиту отдельного объекта только со стороны моря рекомендовалось оборудовать приморскую укрепленную позицию, начертание которой могло быть прямолинейным или дуговым в зависимости от местных условий. Приморские укрепрайоны рассматривались как форма фортификационной подготовки всего или части побережья к отражению силами береговой обороны крупных морских десантов противника. Они должны были создаваться на наиболее угрожаемых направлениях и включать главную полосу глубиной 3–5 километров, оборудуемую непосредственно на береговой черте, тыловую и отсеченные полосы, предназначенные для отражения атак десантных частей противника, прорвавшихся через главную полосу, а также пути сообщения и связи по фронту и в глубину. При этом вражеский десант мог поддерживаться с моря как корабельной артиллерией, так и авиацией.
Накануне войны произошли некоторые изменения во взглядах на ведение обороны, особенно это касалось приграничных армий, которые должны были действовать с опорой на укрепленные районы.
Действия укрепленных районов рассматривались в тесной увязке с отражением агрессии общевойсковой армией, войска которой частично служили полевым наполнением укрепленных районов.
В армейском масштабе инженерное оборудование рубежей, районов и позиций осуществлялось в двух зонах: тактической и оперативной. Кроме того, при отсутствии непосредственного соприкосновение с противником перед тактической зоной обороны должна была создаваться передовая оперативная зона заграждений глубиной 25–50 километров. При организации обороны в масштабе фронта, предполагалось создание «тыловой зоны оборонительных действий» глубиной до 50 километров. Оборону оперативной зоны заграждений должна была осуществлять часть войск, выделенных армией.Основные усилия армии в оборонительной операции сосредоточивались в тактической оборонительной зоне, состоящей из полосы обеспечения (предполье) глубиной 12–15 километров, основной (главной) полосы глубиной 8-10 километров и второй полосы, которая строилась в 12–15 километров от переднего края главной полосы. Общая глубина тактической зоны обороны при наличии полосы обеспечения достигала до 30 километров, ее обороняли войска первого эшелона армии. Собственно само оперативное построение армии было в один эшелон. Укрепленные районы должны были находиться в основном в главной полосе обороны.
Полоса обеспечения создавалась с целью изматывания и дезориентации противника и выигрыша времени для оборудования и занятия войсками главной полосы обороны в условиях внезапной агрессии противника. Эта зона оборонительных действий должна была при малейшей к тому возможности организовываться с большой глубиной, минимум 15–35 километров, и включать в себя ряд искусственных и естественных преград, под прикрытием которых действующие части в этой зоне смогли бы применить внезапно силу огня и контрударов всеми возможными средствами. Предполагалось фрагментарное расположение долговременных огневых точек в этой зоне обороны.