Особая роль в обороне Севастополя принадлежала артиллерии. По инициативе Корнилова и Нахимова была создана система совместного использования полевой, береговой и корабельной артиллерии с целью создания зоны сплошного поражения перед главной линией обороны. При этом достигалась возможность сосредоточенного огня множества орудий на узких участках. Русские артиллеристы с первых же дней осознали количественное превосходство артиллерии противника, но сумели найти свои контрмеры. Снятые с кораблей комендоры были приучены к так называемому батальному огню, т. е. были способны держать максимальный темп стрельбы. Именно поэтому 5 октября 1854 года они сумели делать по 17 выстрелов в час на одно орудие, при том, что союзники имели темп в 7 выстрелов.
В условиях блокады приходилось изыскивать совершенно нестандартные решения, дабы поддержать необходимый уровень боевой готовности артиллерии. Специалисты и рабочие севастопольского арсенала сумели отремонтировать 1400 орудий, для изготовления пушечных зарядов использовались сигнальные флаги и фланелевые рубахи адмиральских гребцов. На старом мишенном поле вырыли из земли 6 тыс. ядер, по указанию Нахимова были использованы 20 тыс. брандскугелей (зажигательный снаряд времен Ушакова), а для картечных корпусов использовались обыкновенные... парусиновые мешки. Нахимов создал специальную ремонтную бригаду под командой капитан-лейтенанта Попова (200 чел.), которая смогла из 3700 вышедших из строя пушечных станков восстановить 2200. Всего же в Севастополе за время осады было изготовлено 240 тыс. разрывных снарядов, 50 тыс. картечных снарядов, 700 тыс. зарядов различных калиб-ров и т. д.
Величайшей заслугой Нахимова являлось создание инженерной обороны Севастополя. Наряду со строительством мощных оборонительных сооружений, созданием эшелонированной обороны русские инженеры и саперы победили и в подземной войне. “Минная атака в трех направлениях не может преодолеть контрминную систему ни на одном направлении”. Под руководством Нахимова русскими саперами был проделан гигантский объем фортификационных работ. Только подземных галерей прорыли 7 тыс. м (союзниками всего 1300 м), произвели 94 взрыва, впервые применив для этого электричество.
Союзники не отличались особенной щепетильностью по отношению к противнику. Первая попытка применить отравляющие вещества была осуществлена 11 апреля 1854 года при обстреле Одессы химическими снарядами. Несколько таких снарядов — “вонючих бомб” — было доставлено в Севастополь. Присутствовавший на экспертизе Корнилов потерял сознание, а матрос, проводивший вскрытие бомбы, через несколько дней умер. Не церемонились они и с мирными жителями. Корабельная артиллерия безжалостно расстреливала совершенно незащищенные города: Одессу, Керчь, Ялту, Таганрог, Еникале, а грабеж обывателей был обычным делом.
Надо сказать, что Российский Флот в той Восточной, и почему-то названной “Крымской”, войне сражался и на других театрах. В 1854 году английская и французская эскадры адмиралов Ч. Н. Эпира и А. Ф. Парсеваля-Дешена (65 кораблей, в том числе 28 линейных кораблей) и десантный корпус генерала Барагэ д,Илье (11 тыс. человек) с марта по 7 октября разбойничали на Балтике . Отказавшись от штурма Кронштадта, а следовательно, и от попытки взять столицу России Санкт-Петербург, интенсивно обстреливали города Ганге, Экнес, Гамле-Карлебю и временно захватили крепость Бомарзунд на Аландских островах. Кампания на Балтике изобиловала частыми боями кораблей в море, новыми обстрелами русского побережья (Ганге, Усть-Нарова, Выборг, Фридрихсгам, Гамле-Карлебю) и крейсерскими операциями на коммуникациях. В 1855 году, с апреля, очередная англо-французская эскадра (52 корабля, в том числе 32 боевых паровых и 20 линейных кораблей) занималась блокадными действиями, а с июня, когда состав эскадры превысил 100 вымпелов (2500 орудий!!!) неоднократно пыталась атаковать Кронштадт, но, наскочив на минные заграждения, оставила попытки овладеть российской столицей.
Свеаборг атаковал 28—29 июля 1855 года флот из 70 судов с 1000 орудиями. Выпустив более 19 тыс. снарядов и слегка повредив несколько кораблей, фортов и батарей, эскадра Дондаса (в том числе 21 плавучая батарея и 22 канонерские лодки с крупнокалиберными орудиями)... бесславно удалилась.
На Белом море союзная эскадра в составе 10 кораблей два года истребляла торговые и промысловые суда, совершала набеги на побережье, дважды пыталась захватить Архангельск (крупнейший порт и центр российского судостроения), но также безрезультатно. Неудачей закончился набег на рыбацкий поселок в Кольском заливе Кола (ныне Мурманск).