Vauban était régulièrement sollicité pour, à l'instar de ses écrits sur la prise ou la défense des places fortes, rédiger un précis de construction. L'intéressé répondait invariablement que chaque place était unique car il fallait tenir compte de son environnement et s'y adapter.
Tout au long de sa carrière, Vauban perfectionna l'architecture des forteresses qu'il construisit ou aménagea. Ainsi, on lui attribue trois systèmes de fortification.
Premier système :
Au début de sa carrière d'ingénieur aux fortifications, son travail était très proche de ce qui avait été fait par les architectes italiens et français de l'époque. Lui même reconnaissait qu'il « paganisait »
Deuxième système :
Tirant expérience de la poliorcétique, il développa un deuxième système. S'étant rendu compte que la prise d'un bastion entrainait invariablement la prise rapide de la ville, il décida de séparer ces derniers de l'ouvrage. Cette modification avait pour avantage de mieux protéger l'artillerie et de créer une deuxième ceinture de protection.
Troisième système :
Ce dernier système est l'aboutissement de plusieurs décennies d'expérience militaire. Ce type d'ouvrage ne fut construit qu'une fois, ce fut Brisach. Il reprend les évolutions du deuxième système qui augmentait encore la défense en profondeur notamment par l'implantation de « tours-bastions » renforçants les bastions.
Évolution de la conception des citadelles sous Vauban
Modèle de citadelle construit par Vauban à ses débuts, connu sous le nom de premier système
Évolution dans la construction des citadelles, détachement du bastion, connu sous le nom de deuxième système
Dernière évolution dans la conception des citadelles, l'apparition des tours-bastions, connu sous le nom de troisième système, mis uniquement en application à Neuf-Brisach
Choix de l'emplacement
Vauban cherchait le meilleur emplacement possible pour ses citadelles, que ce soit l'emplacement proprement dit ou l'importance de cet emplacement. Ainsi, en 1686, suite à un projet de fort dans l'île de Giesenheim, l'ingénieur s'oppose à cette idée car selon lui, cet ouvrage n'empêcherai en rien une armée de remonter le long du Rhin. Pour la citadelle de Mont-Royal, il choisit, au lieu de renforcer un site pré-existant -la place de Trarbach- , de créer de toute pièce un nouvel ouvrage. Une fois l'emplacement choisi et les grandes lignes du projet dessinées, il délègue aux ingénieurs et dessinateurs la charge de réaliser le projet définitif.
Construction du plan-relief
Construites en bois et en carton, ces maquettes étaient destinées à présenter le projet de construction au Roi. Cependant, elles n'avaient pas que cette fonction. Elles servaient à montrer la puissance du Roi, si une place était prise ou détruite par l'ennemi, cela permettait d'en garder la trace et si elle était reprise, le plan-relief servait comme base de travail pour apporter des améliorations. En raison de leur importance militaire, ces maquettes étaient à l'époque classées « secret-défense ». Depuis 1927, la collection est classée monument historique
Établissement des plans
Pour l'établissement des dessins et plans, Vauban disposait d'une équipe de dessinateurs qui travaillaient pour lui. Les frères Francart étaient installés au Château de Bazoches et effectuaient tous les dessins, plans et croquis dont il avait besoin.
Construction
Vauban, pour la construction des ouvrages défensifs, critique ouvertement les financiers qui veulent réaliser des économies pouvant se révéler désastreuses sur le plan militaire. Il insiste sur le fait de « bâtir solidement et donner le prix juste des ouvrages ».
Aménagement
Lors de sa construction le fort bénéficie d'aménagements. Ainsi des arbres sont plantés sur la muraille ainsi qu'à l'intérieur de la ville. Cela n'est pas dans un but esthétique mais dans un objectif militaire. À cette époque, les sièges des villes se faisaient à la belle saison lorsque les feuilles des végétaux offraient un rideau masquant l'intérieur de la ville et de son système défensif aux yeux des assiégeants. De plus, lors d'un siège les arbres pouvaient être employés à renforcer une muraille affaiblie, fournir du bois de chauffe...
