В этом же году закончилась постройка каменного Зотова бастиона, заложенного еще в 1707 году. На задержавшемся постройкой Меншиковом бастионе 7 мая 1729 года происходила церемония закладки повторно, и бастион стал называться Петровским в честь Петра II. В 1730 году строившийся в камне бастион Головкина был переименован в Аннинский, по имени императрицы Анны Иоанновны. В этом бастионе было возведено оборонительное сооружение в виде подковообразного двухэтажного кирпичного здания, возвышавшегося над стенами крепости, - кавальер. Бастионы, ориентированные на север, на внешних углах имели дополнительные каменные заслоны - так называемые орельоны. В подножьях орельонов были потайные ходы. Через них солдаты крепостного гарнизона могли выйти из крепости и атаковать противника с тыла в случае рападения на крепостные ворота.
Стены крепости возвышались над Невой на 12 метров.
В 1730-х годах на западной и восточной оконечностях Заячьего острова под руководством инженера X. А. Миниха были возведены два равелина - треугольные сооружения для прикрытия куртин и для лучшей обороны подходов к воротам крепости. Для прикрытия угловых бастионов возвели контргарды. Равелины и контргарды отделялись от крепости рвами, наполненными водой. От Невы и пролива рвы перекрывались плотинами с решетками, так называемыми батардами. Теперь к Петровским и Васильевским воротам можно было попасть только по подъемным мостам.
Судя по надписям на закладных камнях, восточный, Иоанновский равелин был заложен 20 июня 1731 года, а западный, Алексеевский равелин - 20 июня 1733 года. Они названы в память отца и деда императрицы Анны Иоанновны.
От Иоанновских ворот (ворот в Иоанновском равелине) к Троицкой площади был построен первый в Петербурге мост. Он имел подъемный пролет. К мосту вела дамба.
Кроме Иоанновских крепость имела Петровские ворота на восток, Васильевские - на запад, Невские - па юг, к реке, Никольские и Кронверкские - на север. За исключением Петровских, все ворота «строением простые и никаких орнаментов или украшений не имеют».
На Иоанновских воротах стоит дата - 1740 год. Это год окончания строительства Петропавловской крепости в камне.
Перестройка крепости в камне повлекла за собой коренную реконструкцию кронверка. Новый проект был разработан графом П. И. Шуваловым и утвержден в 1737 году. Частично его осуществили после серьезных поправок, внесенных в проект инженером И. А. Ганнибалом, участником перестройки стен крепости. В кронверке были выстроены пороховой погреб, гауптвахта и дом для офицеров.
