В дальнейшем подземная война у четвертого бастиона не принесла французам никаких успехов. Победа русских минеров во многом была достигнута благодаря грамотной и неутомимой деятельности штабс-капитана А. В. Мельникова — "обер-крота", как любовно называли его защитники Севастополя. Он умел предугадывать действия противника и наносить ему упреждающие удары, пресекая дальнейшее продвижение. Начальник контрмин постоянно находился в выработках, а отдыхал в нише потерны, проложенной от галереи к бастиону; там для него оборудовали жилище, обшив стены досками. Длительное пребывание в сырой, тяжелой атмосфере, без свежего воздуха и света, привело к многочисленным болезням. Мельников стал страдать от ревматических болей, цинги, язв и ран на коже, по выражению очевидцев "стал заживо гнить на минах". 14 мая он был контужен и оглушен на левое ухо разрывами бомб над головой во рву бастиона. На следующий день капитан Мельников покинул оборонительную линию, началось длительное лечение.

В Военно-историческом архиве хранится представление к награждению орденом Св. Георгия 4-й степени штабс-капитана Мельникова, кавалера орденов Св. Владимира 4-й степени с бантом, Св. Анны 4-й степени с надписью "За храбрость" и того же ордена 3-й степени с бантом, а также награжденного серебряной медалью "За усмирение Венгрии и Трансильвании" в 1849 г. Подвиг командира роты четвертого саперного батальона штабс-капитана Александра Васильевича сына Мельникова описывается в представлении так:

Это представление было подписано 29 января 1855 г. флигель-адъютантом полковником Тотлебеном, а 18 марта военный министр князь В. А. Долгоруков сообщает о высочайшем награждении и посылает орден в армию для вручения Мельникову.

В дальнейшем минную войну на четвертом бастионе возглавлял поручик Преснухин, храбрый и отлично знавший свое дело минер. Он полностью перекрыл подступы к укреплению в нижнем слое глины. В общей сложности при контрминных работах на этом участке русские саперы проложили 3339 м подземных выработок. Французские войска, находясь в ста шагах от четвертого бастиона, так и не решились на его штурм, считая, что он минирован. Они продолжали ежедневно обстреливать его, но в течение ночи бастион возникал вновь, как птица Феникс из пепла.

Противник приобрел выгодные позиции для своей атаки против пятого бастиона. Захватив контр-апрошный плацдарм, он приблизился к укреплению и редуту Шварца до 100 м. Необходимо было предпринять срочные меры для отражения возможного штурма. Редут переделали в люнет, раскрыв его фланги и увеличив количество орудий. Ров пятого бастиона фланкировали артиллерийским огнем и установили новые батареи с 23-мя орудиями. В мае 1855 г. приступили к контрминным работам перед люнетом Шварца и левым фасом пятого бастиона. Заведовал работами поручик третьего саперного батальона Баран-Ходоровский. В распоряжении поручика было 44 сапера и 500 солдат. Они спустились через тринадцать колодцев в слой глины и отсюда на глубине около 4 м повели галереи и рукава. Таким образом укрепления были надежно защищены от минной атаки.

Усиление линии обороны шло повсеместно. Строили батареи для противодействия новым осадным орудиям, особенно в районе третьего бастиона. Для поддержания Селенгинского и Волынского редутов возвели батареи № 91 и № 93, вооруженные семью пушками крупного калибра. К 1 мая закончили сооружение нового моста через Южную бухту. Мост построили из плотов и бочек. Чтобы обеспечить потребности в лесе, использовали бревна от разборки разрушенных зданий, деревянные конструкции с поврежденных и затопленных судов, закупили близ Перекопа 4400 досок. Во все возрастающем объеме требовались на укреплениях фашины и туры. В рощах ежедневно заготавливали хворост 1500 солдат, а в инженерное депо с Северной стороны ежесуточно доставляли 2500 туров и 1000 фашин. Из Бахчисарая и Николаева привезли около 6 тысяч лопат, кирок и 4 тысячи черенков. Так энергично и инициативно защитники Севастопольской крепости решали все возникающие перед ними вопросы.

Не достигнув поставленных целей, осадная армия спешно пополнялась новой артиллерией и войсками, их размещали в бараках и палаточных городках, питьевую воду брали из пробуренных скважин.

Союзники на подступах к контр-апрошным плацдармам, третьему, пятому и шестому бастионам расширяли фланги и устанавливали там новые батареи. Большое внимание в экспедиционном корпусе уделялось организации связи. От Георгиевского монастыря до Варны был проложен подводный кабель, и телеграфную связь провели между всеми основными пунктами осадных армий. Это позволило союзникам оперативно руководить войсками, особенно при штурме русских позиций, который неумолимо приближался.

25 мая 1855 г. началась третья бомбардировка Севастополя. Она превосходила две предыдущие, так как союзники создали значительный перевес в калибрах орудий. К вечеру замолчал Камчатский люнет и почти не стреляли орудия на Малаховом кургане. На позициях французской армии было также завалено большое количество амбразур, но всю ночь они вели огонь из мортир. Несмотря на обстрел, к утру защитниками Севастополя были восстановлены все укрепления, кроме Камчатсткого люнета. Днем продолжалась бомбардировка из всех орудий, особенно по Волынскому, Селенгинскому редутам, Камчатскому люнету и Малахову кургану. Последний, не поддерживаемый с люнета, был сильно поврежден, и осадная артиллерия получила значительный перевес в бою.

После полудня огонь усилился по всей линии, а на Камчатском люнете сосредоточили выстрелы орудия, которые били по третьему бастиону и Малахову кургану. Следовало ожидать атаки противника и подготовить для отражения пехоту. Однако ситуация оказалась сложной. Дело в том, что незадолго до второй бомбардировки первые редуты вошли в пятое отделение во главе с генерал-майором Тимофеевым. В распоряжении Тимофеева находилось 10 батальонов, затем по его предложению число батальонов сократилось до 8. Все войска на Корабельной стороне подчинялись генерал-лейтенанту Хрулеву, но его перевели на Городскую сторону, и с 14 мая на Корабельной стороне командовал генерал-лейтенант Жабокринский. При сложившейся боевой обстановке пехоту следовало сосредоточить вблизи укреплений. Однако генерал Жабокринский утвердил на 26 мая диспозицию, по которой на редутах днем находился один батальон, в ближайшем резерве — один батальон, а в Ушаковой балке, расположенной далеко от редутов, — четыре батальона. По этой же диспозиции на Камчатском люнете и Малаховом кургане располагалось по одному батальону, а в Корабельной слободе — восемь батальонов. На третьем бастионе с контр-апрошами была оставлена всего половина батальона, а пять с половиной батальонов отдыхали в Александровских казармах.

Днем 26 мая, когда было замечено скопление войск на позициях противника, явно готовившегося к штурму, генерал Жабокринский сказался больным и уехал на Северную сторону. Его срочно подменил генерал-лейтенант Хрулев. Едва он успел исправить на бумаге диспозицию, как около 6 часов вечера французы атаковали три передовых укрепления и, смяв малочисленных защитников, захватили их. В штурме участвовали три пехотных дивизии, два батальона стрелков и «охотники» от всех полков армии. Всего было сосредоточено для наступления 40 тысяч человек.