В центре круглого газона построили деревянную беседку с железной крышей «для прогуливающихся пешком на случай дождя». У ездовой дорожки со стороны кронверка возвели двухэтажный деревянный Кофейный домик.
6 февраля 1842 г. по повелению Николая I парк назван Александровским в память Александра I. В присутствии императора 30 августа 1843 г. состоялось открытие восточной части парка.
В 1844–1846 гг. создана центральная часть парка. Его проект составил инженер-капитан А. П. Соболев; садовый мастер — А. Рохель. Эту часть парка, являющуюся продолжением восточной части, разбили между Кронверкским проспектом и рвом кронверка по оси Введенской улицы. С южной стороны к ней примыкала территория с постройками «Заведения искусственных минеральных вод», расположенная у рва кронверка.
Для «Заведения искусственных минеральных вод» по проекту А. М. Куци построили деревянные корпуса с открытой галереей (1851 г.). Рядом создали кабинет восковых фигур с платой за вход. Появилась деревянная беседка, расписанная в китайском стиле. Тут же построили чайную, которая в октябре 1864 г. сгорела. В 1896 г. вместо деревянных корпусов возвели каменные.
В 1847–1852 гг. создана теми же проектантом и садовым мастером западная часть парка. Ее продолжили от оси Введенской улицы вдоль Кронверкского проспекта и рва кронверка до Кронверкского протока. Здесь также устроили ездовую аллею и пешеходную дорожку.
В 1865 г. «с соизволения» императора Александра II участок в западной части парка площадью 3,3 га безвозмездно передан на 20 лет под создание Зоологического сада.
В 1871 г. в восточной части парка городским садовником А. Визе создан городской древесный питомник площадью 0,45 га. Он находился между ездовой аллеей и рвом кронверка, где раньше размещался Кофейный домик, сгоревший в 1864 г. Древесный питомник просуществовал до 1892 г. В 1906 г. на его месте возведено здание Ортопедического клинического института.
В 1885–1886 гг. произведены ремонт и благоустройство парка: высажены 900 елей, 175 сосен, 12 кедров и 60 деревьев других видов.
В 1899 г. 14,68 га территории парка безвозмездно переданы Санкт-Петербургскому городскому попечительству о народной трезвости. На участке площадью 8,3 га построили Народный дом. При этом значительную часть парка перепланировали, вырубив многолетние деревья. Территорию огородили и брали плату за вход.
В 1902–1903 гг., в связи с прокладкой прямого проезда от Троицкой площади до Каменноостровского проспекта, перепланирована восточная часть парка. Автор проекта перепланировки — садовник В. И. Визе. Автор проекта проезда и производитель работ архитектор А. А. Дитрих. Длина проезда — около 426 м, ширина — около 14 м. При его устройстве вырубили 275 многолетних деревьев. Проезд разделил восточную часть на две неравных части. Проезд через парк имел торцовое покрытие, а по его сторонам уложили асфальтовые тротуары с железобетонными поребриками.
В 1903 г. в центре восточной части парка сооружен гранитный грот. Рядом устроен каскад с бассейном. Небольшой канал соединял бассейн с прудом. От створного крана на Кронверкском проспекте к каскаду подвели водопроводные трубы и установили желоб для каскада. Работы по сооружению грота, каскада с бассейном и пруда осуществляли подрядчики: К. Е. Евдокимов (земляные работы), Е. М. Михайлов (гранитные и бетонные работы). Все водопроводные работы осуществляла водопроводная мастерская А. И. Воробьева.
В 1850–1860 гг. на территории кронверка по проекту П. И. Таманского, А.И. фон Фельдмана и И. Иокиша возведено подковообразное здание с полутораметровой толщиной стен. Его архитектура напоминает средневековые крепости. В 1868 г. сюда из Главного арсенала на Литейном проспекте перевезли орудия, а также коллекции образцов отечественных пушек «Достопамятного зала», созданного еще в 1756 г. В 1872 г. собрание «Достопамятного зала» переименовано в Артиллерийский музей. Первым заведующим музеем стал А. С. Афанасьев-Чужбинский, горячий сторонник создания «народного музея», доступного широким массам.
В 1873 г. в музей поступил архив Главного артиллерийского управления, насчитывавший более 100 тысяч единиц хранения. В нем содержались материалы по русской артиллерии XVII–XIX вв.
С 1877 по 1889 г. в музее велась работа по систематизации и изучению музейных предметов. В результате были изданы три тома исторического каталога. В 1878 г. в музее создана научноисторическая библиотека.