En 1709, el general Stanhope envía a Menorca al brigadier Petit y al ingeniero militar Durand, quienes pronto inician las obras de ampliación del Castillo, al tiempo que la Marina Real británica monta el arsenal y el Hospital Naval en la Isla del Rey, en el puerto de Mahón.
El trazado del Castillo de San Felipe quedó, después de la ampliación, de la siguiente forma:
Un núcleo central: Pasó de cuatro baluartes a ocho vértices.
Una línea fortificada: Desde el puerto alcanzaba la Cala de San Esteban.
Unos fuertes exteriores: Contribuían a la defensa conjunta de la fortaleza.
De acuerdo con los principios de Vauban, toda posición exterior debía ser dominada por el interior. El núcleo central del castillo, por tanto, dominaba a todas las obras exteriores que lo rodeaban.
Esta imponente fortaleza tenía otro dispositivo que la caracterizaba, reforzándola particularmente: las galerías subterráneas, que permitían la comunicación desde el centro a la primera línea y, desde ellas, se batía el foso a través de las troneras, arrancando también de ellas las galerías contraminas.