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.
Николай I, император России (1796–1855). Литография Е. Демезона
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.
Предполагалось, что на строительстве в течение двух лет ежедневно будут задействованы 1000 саперов, 7000 солдат и 1000 лошадей. Для руководства работами по возведению крепости Брест-Литовск были сформированы строительный комитет во главе с генералом Малецким и инженерная команда под началом капитана Вильмана. Однако вспыхнувшее в Польше восстание сорвало плановые работы, вынудив бросить все силы на сооружение полевых укреплений вокруг города и усиление Брестского замка.
После того как на престол взошел Николай I, внутренняя политика империи претерпела кардинальные изменения: от космополитизма и борьбы с «русским национализмом» правительство ударилось в противоположную крайность под лозунгом «Самодержавие. Православие. Народность». Новый монарх хотя и короновался польским королем, но «поляков и жидов» откровенно не любил. Началась планомерная русификация политической, общественной и культурной жизни западных губерний. Резко ограничивались права униатской церкви, которой «рекомендовалось» вернуться в лоно православия, упразднялись привилегии, дарованные предыдущими императорами. Осенью 1830 г. в Варшаве распространились слухи о том, что император планирует использовать польскую армию для подавления революции во Франции и Бельгии. 17 ноября началось восстание, которое распространилось по всей Польше. Сейм объявил о низложении династии Романовых и отделении от России, провозгласив главой правительства Адама Чарторыйского, а главнокомандующим с диктаторскими полномочиями генерала Хлопицкого, уступившего этот пост князю Михаилу Радзивиллу. Великий князь Константин Павлович под охраной гвардии оставил Варшаву и сам отпустил оставшиеся верными присяге превосходно обученные польские полки.
В короткий срок все Царство Польское было очищено от русских войск. Лишь в районе Белостока и Брест-Литовска оставался Литовский корпус генерала Розена. На помощь ему были двинуты Гренадерский корпус князя Шаховского и I корпус графа Палена. Поспешные, неудачные действия принявшего общее командование фельдмаршала И.И. Дибича, который рассчитывал провести молниеносную кампанию и пренебрег обеспечением тылов, а также эпидемия холеры, косившая солдат тысячами, поразившая самого главнокомандующего и великого князя Константина, привели к тому, что в апреле 1831 г. восстание перекинулось на территорию Литвы, Волыни и западной Беларуси. Однако здесь оно не получило поддержки городского населения и крестьянства и широкого размаха не имело. Брест-Литовск был обложен повстанцами, но горожане к ним присоединиться отказались. Город деятельно готовился к обороне и успешно отбил один нерешительный приступ. К августу волнения были подавлены на всей территории Беларуси, а 26 сентября русская армия под командованием генерал-фельдмаршала И.Ф. Паскевича после 36-часового штурма овладела Варшавой. В октябре Польша была окончательно усмирена. Результатом поражения восстания стали упразднение конституции, сейма, отдельной польской армии, введение российского территориально-административного деления. Граф Паскевич был назначен наместником в Царстве Польском и главнокомандующим прикрывавшей западное направление 1-й армии в составе I–IV «действующих» корпусов. Отдельный Литовский корпус был переименован в VI пехотный.
