在调派清军驻扎威海的同时，威海港湾南北两岸、刘公岛、日岛等处还修筑了新式海岸炮台多座。这些炮台全系德国陆军工程师汉纳根大尉设计和修建。按照最初的设计，拟建炮台八座。后因海上防御仍嫌薄弱，又陆续建造五座。至一八九O年，威海共建成十三座海岸炮台。所用大炮全部购自国外。其中，除刘公岛西北端的公所后(麻井子)炮台和威海南口的日岛炮台外，皆配备以德国克鲁伯厂制造的大炮。公所后炮台和日岛炮台则建成“暗台”，采用英国阿姆斯特朗厂制造的大炮。此台“藏炮地中，俗名地阱炮。敌人无从窥，炮弹不能及。其炮以水机升降，见敌至则升炮击之，可以圆转自如，四面坏击，燃放之后炮身即借弹药坐力退压水汽，徐徐而降，复还阱中。其法先掘一阱，藏炮于中，上施钢盖，适与地平，所用炮手两人亦伏地中，以防敌弹飞堕。距阱稍远，多筑土堆，阱东土西，使敌疑惑。开炮之顷，烟焰迷天，不能辨炮在何所。又备小望台一座，略出台面，探视敌情，测量准的。”时人多称此台“厥制新异，足资海防”。注7一八九一年后，威海南北两岸又建造陆路炮台两座，以护炮台后路。战争爆发后，更在威海南北两岸炮台后路增筑临时炮台多座。至是，威海共修筑了各类炮台二十五座。
威海炮台工程之宏大，构造之雄伟，曾引起许多人的赞叹：“一台尽聚九州铁，熔铸几费炉中烟？”“意匠经营世无敌，人工巧极堪夺天！”注8李鸿章观察威海炮台后，也认为：各炮台“均得形势，做法坚固”，“相为犄角，锁钥极为谨严”。并夸口道：“但就渤海门户而论，已有深固不摇之势。”注9当时，人们只看到台坚炮利海防巩固的一面。而没看到炮台设计中存在严重缺陷的一面，结果产生了盲目乐观的悄绪，从而给日后造成了极大的危害。威海海岸炮台的主要缺陷是后路空虚而无保障。注10英人泰莱即曾指出：“威海南岸之陆路炮台，其后路外无保障，敌人可由此来攻也。”注11对于炮台后路空虚的问题，炮台设计者后来辩解说：“诸凡兴作之工程，皆余构运之心计也。惟炮台形势，只能顾及海中，不能兼顾后路。当时曾具禀声明，并条陈慎防敌军由陆后犯事宜。惜有胶执成法者，妄谓但须于台后树立木栅，已保无虞。是否怀挟私意，余不敢知，而职此之故，遂与当事者意见不洽。”注12尽管汉纳根把责任推卸给所谓“胶执成法者”，但还是承队了炮台设计中的问题。这是后来日军决定从威海后路“蹈瑕而入”的一个重要原因。注13
战争爆发之初，李鸿章十分担心“威海南口太敞，日多诡计，设黑夜以雷艇入袭，恐自扰乱”。丁汝昌提出：在威海南北两口“布置水雷及制挡雷练木桩、鱼网等件”。注14适税务司德璀琳亦有同见。李鸿章便批准了这个建议。其办法是：将长丈余、直径一尺半左右的木材排列海口，以大铁索相连接，每隔一定的间距用锚固定于海底，以防风浪或潮水之冲击。木栏附近，遍设沉雷、浮雷、电雷等各种水雷。这就是所谓“水雷拦坝”。威海南口由刘公岛东端之东泓至日岛设木拦两层，布水雷五层；由日岛至龙庙嘴下设木栏一层，亦布水雷五层。北口由刘公岛西端之黄岛至北山嘴下设木栏两层，布水雷七层。两口共布水雷二百四十八颗。于是，威海南口全被堵塞，“在北口水栏中间设一活动口门，用时启开，平时关闭。有此水雷拦坝，李鸿章相信敌人势难越雷池一步。直到日军已攻占威海南帮炮台时，他仍然认为：“水雷拦坝得力，倭船必不敢深入。”注15。后来事实证明，水雷拦坝并不能使威海卫口成为不可逾越的天堑。
原来，李鸿章曾经说过，威海卫海军基地“进可以战，退可以守”。注16这无疑是正确的。实际上，他的主导思想始终是一个“守”字。早在一八七四年，他即提出：“中国兵船甚少，岂可往堵敌国海口？”并声称“欲其自守，亦非易言。自奉天至广东，沿海广袤万里，口岸林立，若必处处宿以重兵，力既不给，势必大溃。惟有分别缓急，择尤为紧要之处……但能守此最要、次要地方，其余各省海口边境略为布置，即有挫失，于大局亦无甚碍。”注17后来，尽管海军力量有所发展，他的这一恩想也未改变。一八九O年，即北洋海军成军后的第三年，李鸿章在验收旅顺船坞后奏称：“将见北洋海军规模足以雄视一切，渤海门户深固不摇，其裨益于海防大局诚非浅鲜。”注18直至战争爆发的前夕，他仍然认为；仅就现有海军力量，“以之守口尚足自防”。注19战争爆发后，他又多次重申这一观点：“盖今日海军力量，以之攻人则不足，以之自守尚有余。”注20在李鸿章的消极防御方针指导下，威海卫海军基地只能成为一座待敌来攻而被动防守的要塞了。
对于北洋海军的实力，李鸿章是有他自己的估计的。他认为，中国海军弱于日本。当丁汝昌请求带海军主力出海探巡时，他说：“此不过摆架子耳！”并反问丁：“人皆谓我海军弱，汝自问不弱否？”注21如何判定海军的强弱？李鸿章特别强调军舰的航速，他说；“海上交战，能否趋避，应以船行之迟速为准。速率快者，胜则易于追逐，败亦便于引避。若迟速悬殊，则利钝立判。”由于“快船不敌”，便得出了“海上交锋，恐非胜算”的结论。注22李鸿章看到了北洋海军本身的弱点，有其面对现实的正确的一面。但是，以弱胜强亦是兵家常事，问题是要制定一套行之有效的克敌制胜的作战方针。而李鸿章却提出了一条。保船制敌”的消极防御方针。
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