В отношении инженерного обеспечения поход на Казань и взятие города представляли по тем временам высокий уровень военно-инженерного искусства. Применение специалистов и проведение большого числа походных инженерных мероприятий позволили осуществить трудный марш большого войска благополучно и в короткий срок. При осаде Казани нашла применение искусно разработанная система постепенной атаки с устройством подступов и параллелей. Кроме этого, Иван Грозный при осаде города применил минно-подземную атаку – новый способ борьбы, являющийся важным элементом в развитии русского военного искусства. Под стенами Казани были взорваны три горна по 3, 9 тонны пороха в каждом. В результате взрыва стены обрушились, и Казань пала. Случаи осуществления минно-подземной атаки в Западной Европе отмечаются еще в начале XVI века, но в значительно меньшем масштабе. Успешное осуществление русскими минерами сложного и большого объема специальных инженерных работ при штурме Казани однозначно указывает на основательные знания минно-подземного дела в русском войске еще до похода на Казань и умение минеров точно определить величину и направление действия заряда. Причем задолго до того, как это научились делать в Западной Европе – первая попытка дать формулу для расчета зарядов была сделана там в 1628 г.
Начиная с XVI века стали появляться литературные труды по вопросам возведения и атаки укреплений. Этим было положено начало зарождению теории военно-инженерного искусства. Военная архитектура и кострометация (искусство оборудования укрепленных полевых лагерей) постепенно объединяются в фортификацию. Последняя становится важной отраслью военного искусства и охватывает не только вопросы устройства укреплений, но также и другие области применения военно-инженерного искусства (военные дороги, мосты, переправы, заграждения и пр.). Основоположником научной систематизированной фортификации считается военный инженер маршал Франции Себастьен Ле Претр де Вобан (1633–1707 гг.). Хотя в двенадцати томах его сочинений Вобан не написал ни строчки о своем методе фортификации, «системы Вобана» приобрели известность. Это было достигнуто в результате усилий его последователей – французских военных инженеров в XVIII веке. На основе обобщения богатого опыта по строительству, переоборудованию и атаке крепостей, проведенных под руководством Вобана, французские инженеры вывели его теоретические правила. Предлагались и другие системы: Кегорна (Кугорна, 1641–1704 гг.), Кормонтеня (1696–1752 гг.), Монталамбера (1714-1800 гг.).
