Los avances técnicos en el armamento ocurridos a lo largo del siglo XIX fueron poniendo de relieve la creciente letalidad del campo de batalla, y, con ella, la importancia de la fortificación de campaña. El desarrollo de la guerra de Crimea y, en particular, el de la guerra de Secesión norteamericana demostraron contundentemente la ventaja de las unidades atrincheradas frente a las atacantes en campo abierto.
La Guerra Franco-Prusiana supone también un hito importante para los trabajos de fortificación. La idea dominante en los ejércitos europeos era que la potencia de fuego de los nuevos fusiles de retrocarga otorgaba ventaja al defensor. Por otro lado, la Artillería de Campaña sufría una importante crisis: el alcance de los cañones de avancarga y de los primeros modelos de retrocarga a duras penas superaba al de los nuevos fusiles, cuestionando su supervivencia en el campo de batalla moderno, al ser muy vulnerable al nutrido fuego de fusilería. En consecuencia, en 1870, el Ejército francés planteó su defensa apoyado en las grandes fortificaciones fronterizas (Estrasburgo, Metz, Sedán…), donde esperaba desgastar a los prusianos en una batalla defensiva, hasta el punto de obtener la victoria. El excelente fusil Chassepot de la Infantería francesa garantizaba la letalidad de la defensa. Sin embargo, el desarrollo de ese conflicto no fue el esperado por los franceses: los prusianos emplearon contra las fortificaciones francesas una potente Artillería de tiro indirecto (obuses pesados, fundamentalmente), cuyo alcance era muy superior al de las armas francesas, y cuyas trayectorias hacían inútiles las fortificaciones francesas – en muchos casos, construidas en los s. XVII y XVIII -, diseñadas todavía para resistir a las armas de tiro directo.
Las nuevas características de la Artillería de asedio forzaron el rediseño de los sistemas defensivos: era necesario proteger las plazas fuertes mediante un ‘cinturón’ de fortificaciones situado a una distancia superior al alcance de la Artillería, con el fin de evitar los bombardeos artilleros sobre estas plazas. Además, era necesario añadir protección vertical, con el fin de proteger a los defensores frente a las armas de tiro indirecto. Así, en Francia, el General Raymond Séré de Rivières (1815-1885) diseñó un sistema fortificado de 166 fuertes que cubrían la frontera entre Alemania y Francia, protegiendo con ‘cinturones’ de fortificaciones las principales plazas fronterizas (entre ellos, el sistema defensivo de Verdún, que se hizo famoso en la PGM). Las fortificaciones del General Séré se construyeron entre 1874 y 1885, mientras que el General belga Brialmont, en 1887, fortificó con 21 grandes obras las ciudades belgas de Lieja (cruce ferroviario fundamental en el norte de Europa) y Namur (uno de los cruces principales sobre el río Mosa). En ambos casos, los sistemas fortificados tenían como finalidad canalizar a los ejércitos atacantes hacia zonas del terreno planeadas, con el fin de destruirlos en batallas en campo abierto. En este sentido, eran coherentes con el principio de conceder prioridad a la ofensiva como forma de alcanzar la victoria, frente al papel secundario concedido a la defensiva.
Sin embargo, este gran esfuerzo económico y técnico resultó poco rentable: casi inmediatamente, la mejora de los proyectiles explosivos en la Artillería – que se generalizaron a partir de 1885 aproximadamente – dejó obsoletas las fortificaciones construidas hasta la fecha, obligando a olvidar los sistemas abaluartados en cualquiera de sus formas, tendiendo hacia las fortificaciones subterráneas. En efecto, a partir de 1880, una serie de descubrimientos químicos en el campo de los explosivos, junto con los avances en metalurgia incrementan en gran medida el poder destructivo de la Artillería. Como ejemplo, un proyectil de 155 mm de 1870, fundido en hierro, pesaba 40 kg, con una carga explosiva de 1,4 kg de pólvora negra de baja calidad, para reducir el riesgo de una explosión prematura en el tubo (ese era el tipo de proyectil para el que se concibieron las fortificaciones de los Generales Séré de Rivières o Brialmont); en 1886, el Ejército francés probó proyectiles de ese calibre fundidos en acero, con un peso de 43 kg, y con una carga de 10,3 kg de melinita, explosivo con una potencia doble que la de la pólvora negra de alta calidad (Vaubourg & Vaubourg, 2017). Es decir, el poder explosivo del proyectil se había multiplicado por un factor de más de catorce en apenas quince años. Ese mismo año, el Ejército francés probó estos nuevos proyectiles, disparando contra el Fuerte de la Malmaison (uno de los fuertes construidos por Séré de Rivières en 1882). Los resultados fueron concluyentes: las fortificaciones tradicionales no podían resistir de ninguna manera la potencia de fuego de la Artillería moderna.
Como consecuencia, los franceses probaron en Bourges ese mismo año y el siguiente, diversas modalidades de fortificaciones, construidas en piedra o en hormigón, con diversas formas, llegando a la conclusión de que solo el hormigón podía proporcionar cierta protección contra los nuevos proyectiles de Artillería, cobertura que mejoraba en posiciones enterradas. Simultáneamente, en Châlons experimentaron con torres artilladas en cúpulas acorazadas fijas y retráctiles y en Saint-Cyr con sistemas de ventilación forzada (sin sistemas de evacuación de humo no era posible hacer fuego con piezas artilleras dentro de las fortificaciones subterráneas con las que se experimentaba, y los ventiladores requerían suministro eléctrico). De este conjunto de experiencias nació un nuevo sistema de fortificaciones: subterráneas, construidas en hormigón, con piezas artilleras en cúpulas o en barbetas… Las conclusiones de los franceses fueron las mismas que las obtenidas por los alemanes en una serie de ensayos llevados a cabo desde 1881. Sobre esa base, los alemanes construyeron en Alsacia el primer fuerte ‘moderno’, la fortaleza Kaiser Wilhelm II en Mützig, en 1895, el antecedente directo de las grandes obras de fortificación posteriores a la Primera Guerra Mundial.
Para Francia las conclusiones de estos experimentos supusieron un cambio radical de su doctrina: claramente, las fortificaciones construidas por Sère de Rivières eran prácticamente inútiles frente a la nueva Artillería. Sin embargo, el elevado coste de las ‘nuevas’ fortificaciones necesarias estaba fuera del alcance de los recursos económicos del país (en Francia se deonominó a esta situación ‘la crise de l’obus torpille’ – la crisis del ‘proyectil torpedo’, por la forma de los nuevos proyectiles, completamente distinta de la esfera tradicional). Además de ello, el avance tecnológico parecía apuntar a que los futuros desarrollos de la Artillería también dejarían obsoletas las fortificaciones enterradas en breve… Estas reflexiones reforzaron las ideas de parte de los pensadores franceses sobre la primacía de la ofensiva, y contribuyeron a un cambio radical de la doctrina francesa, desde una preferencia por la defensiva hacia lo que se denominó ‘la ofensiva a ultranza’ (‘offensive à outrance’), aspecto que se explicará en más detalle más adelante. En esa orientación ofensiva, la fortificación (y los Ingenieros) tenían un papel muy limitado. Las conclusiones de los franceses se extendieron rápidamente a la mayoría de los ejércitos europeos.
En cuanto a la fortificación de campaña, se preveía una guerra muy rápida, en la que no se esperaba tener tiempo (ni necesidad) de ejecutar este tipo de obras, por lo que se le prestó una atención escasa.
De la misma forma, la necesidad de mejorar las carreteras también se redujo, ante la disponibilidad de la excelente red viaria construida en Europa durante el s. XIX. Sin embargo, las experiencias de las guerras de Unificación Alemana y de la Franco-Prusiana habían demostrado la importancia del ferrocarril para movilizar y concentrar los ejércitos, y, apuntaban hacia una creciente dependencia logística de los ejércitos del acceso a los recursos transportados por ferrocarril: el creciente tamaño de los ejércitos hacía cada vez más difícil ‘vivir sobre el terreno’ (excepto durante periodos muy limitados de tiempo), por lo que la logística, basada sobre el ferrocarril, parecía ser la solución. Esta creencia en la dependencia logística de los ejércitos del ferrocarril implicó la creación y la expansión continua de unidades dedicadas a la construcción de vías, incluyendo terminales de carga y descarga. Por razones obvias, estas unidades nacieron en el Arma de Ingenieros. De hecho, en Rusia o Francia, los trazados de ferrocarril respondieron a las necesidades militares antes que a las comerciales; en Alemania se intentó en cambio aprovechar el trazado comercial para uso militar. La construcción de vías no era sólo una labor de tiempo de paz: en tiempo de guerra era necesario construir vías para circunvalar fortalezas situadas sobre el trazado del ferrocarril (como hicieron eficazmente los prusianos, rodeando Metz con una vía apresuradamente construida por sus Ingenieros en 1870), y para construir nuevas vías en las zonas de despliegue de los ejércitos. En realidad, la experiencia de uso militar del ferrocarril (especialmente las extraídas de la guerra entre Prusia y Austria de 1866 y la de la guerra Franco-Prusiana de 1870-71) demostró que las vías eran más fáciles de reparar de lo previsto, y más difíciles de destruir de lo esperado (especialmente en las llanuras europeas): como consecuencia, los tendidos de ferrocarril tenían más utilidad en la ofensiva de lo previsto
Como consecuencia de estos desarrollos, los ejércitos previos a la Gran Guerra disponían de escasas unidades de Ingenieros, fuera de las unidades dedicadas a operar, mantener y expandir los sistemas ferroviarios. La mayoría de las unidades de Ingenieros disponibles se encuadraban en unidades centralizadas en niveles de mando elevados, dedicadas a construir grandes fortificaciones fijas, o a operar infraestructuras de retaguardia (como el citado caso de los ferrocarriles). La Divisiones rusas o británicas de 1914 carecían completamente de unidades de Ingenieros, mientras que las francesas sólo tenían una Compañía (dedicada esencialmente a labores de movilidad por carretera) y las alemanas disponían de una Compañía centrada también en movilidad sobre carreteras y de otra Compañía adicional de pontoneros, dada su vocación ofensiva en una región (la frontera entre Alemania y Bélgica y Francia) abundante en cursos de agua.
A finales del siglo XIX se empezó a utilizar en América el alambre de espino para cercar el ganado. Este medio se empleó como obstáculo de circunstancias en las defensas de Santiago de Cuba, durante la guerra Hispano-Norteamericana (1898), y posteriormente en la guerra de los Bóers (1899) y en la guerra ruso-japonesa (1905). Sin embargo, los tendidos empleados eran sencillos y poco profundos, aunque se reveló como un importante obstáculo para las unidades de Infantería. Sin embargo, como el resto de medidas de fortificación de campaña, se consideró que la velocidad de movimiento en la guerra futura impediría su tendido.
Como consecuencia de lo expuesto, en 1914 ninguno de los contendientes tenía grandes capacidades ni una doctrina clara de empleo de los Ingenieros en campaña, fuera de su labor como Cuerpo especializado en grandes obras de infraestructura fija, y como auxiliares para incrementar la movilidad de las Divisiones de Infantería en momentos puntuales.