К началу вторжения неприятеля в Крым Севастополь к обороне, за исключением, пожалуй, обороны со стороны моря, где находился флот и 8 береговых батарей с 610 орудиями, был подготовлен плохо. Да и флот по своим боевым качествам уступал флоту противника. Здесь имелось 14 парусных линейных кораблей, половина из которых были старой постройки. Из семи русских пароходофрегатов только три – «Владимир», «Громоносец» и «Бессарабия» полностью соответствовали классификации того времени как малые фрегаты (от 220 до 400 л. с.) и были вооружены 6—13 орудиями. Пароходы же «Одесса», «Крым» и «Херсонес» еще в 1853 г. являлись каботажными пароходами. Они курсировали на линии Одесса – Константинополь и были вооружены по приказу Корнилова перед самой войной. Пароход «Грозный» (120 л. с., 6 орудий) подходил под класс паровых корветов. В класс пароходофрегатов зачислили и «Корнилов» (бывший «Перваз-Бахри»), который находился в доке, где и сгорел 26 августа 1855 г. На суше же имелось несколько старых или незаконченных укреплений со 145 орудиями на Южной стороне и с 51 орудием на Северной.

К сожалению, призванные защищать вход в Севастопольскую бухту береговые батареи к началу обороны не были полностью вооружены: пустыми оставались казематы и места для орудий на парапетах. Из 533 орудий, стоявших на береговых батареях, к осени 1853 г. было только 28 бомбовых трехпудовых и 160 пудовых единорогов. Большинство орудий на батареях было небольшого калибра – от 12 до 36 фунтов. В то же время многие линейные корабли русской и союзной эскадр имели на нижних палубах только тяжелые бомбические пушки. Получалось, что на одном корабле бомбических пушек было больше, чем на вооружении всей Севастопольской крепости. Учитывая недостатки расположения береговых батарей и их вооружения, уже после начала войны князь Меншиков приказал расставить линейные корабли по диспозиции таким образом, чтобы бортовым огнем они могли поддерживать береговые батареи.

Не будучи уверенным в возможностях береговых батарей закрыть вход в Севастопольскую бухту, В. А. Корнилов провел учебные военные действия. 11 сентября 1853 г. по его приказу 8 линейных кораблей двумя колоннами, с десантом в баркасах на буксире, провели «примерную атаку» Севастопольской бухты под огнем (холостыми снарядами) береговых батарей. Маневр Корнилова указал не только на неправильное представление о силе вооружения, но и еще раз на недостатки приморских укреплений.

Вице-адмирал русского флота В. А. Корнилов, проверив состояние укреплений Севастополя, подал главнокомандующему войсками Крыма князю А. С. Меншикову проект по укреплению Севастополя, при этом многие работы севастопольцы брались выполнить за свой счет. Но А. С. Меншиков к этому проекту отнесся скептически. И все же В. А. Корнилов настоял на том, чтобы подрядчику Волохову было «разрешено выстроить на собственный его счет» башню для защиты рейда со стороны моря. Эту башню Волохов закончил за два дня до высадки союзников, а в первый день бомбардировки именно эта башня спасла рейд от подхода неприятельского флота вплотную к берегу.

По предложению В. А. Корнилова в глубине бухты начали производить земляные работы для новых батарей. Уже в январе 1854 г. закончились работы по строительству Двенадцатиапостольской, Парижской и Святославской батарей. На них установили 59 орудий. В апреле того же года вошли в строй батареи, построенные в районе Константиновской. По предложению Корнилова на этой батарее усилили артиллерию – установили 10 трехпудовых бомбовых пушек. Усиливались и остальные батареи. Прошло немного времени, и В. А. Корнилов вновь приказал испытать береговую батарею. Пароход «Бессарабия», взяв на 640-метровый буксир старый тендер, повел его с моря малым ходом по створной линии на Севастопольский рейд. По мишени открыли огонь орудия Константиновской и батареи № 10. К сожалению, опыт не удался: с первыми же выстрелами был перебит буксирный канат, а новой попытки делать не стали.

Прошел почти год, и в августе 1854 г. была сделана очередная попытка проверить мощь береговой батареи. Участник обороны Севастополя Гунаропуло описал эти события так: «… для этой цели начальство пожертвовало одним старым купеческим бригом. Пользуясь попутным ветром, на нем поставили парус, закрепили руль и пустили его плыть под выстрелами батарей поперек фарватера, и «о ужас!» как все были поражены, когда судно проплыло известное расстояние только с незначительными повреждениями, село на мель на противоположной стороне, а в фортах, от учащенных выстрелов, наоборот, появились значительные трещины; тогда уже было решено заградить фарватер».

Работы по укреплению базы Черноморского флота усилились. В это время начальник штаба Черноморского флота В. А. Корнилов писал жене в Николаев: «…не только рабочие, но мужики с охотой работают. У нас в Севастополе все благополучно, все спокойно и даже одушевленно; на укреплениях работают без устали, и они идут с большим успехом».

21 сентября 1854 г. Корнилов, узнав о поражении российских войск при Альме, собрал военный совет флота из флагманов и командиров судов. На совете он предложил выйти в море и атаковать неприятельский флот, стоящий недалеко от Феодосии, у мыса Лукул. По его мнению, в случае успеха можно было уничтожить неприятельские корабли и тем самым лишить союзную армию продовольствия и возможности получать подкрепление. В случае неудачи Корнилов предлагал пойти на абордаж, взорвать себя и часть неприятельского флота и умереть со славой. Спасая честь флота, Корнилов видел в героической смерти спасение Севастополя.

Однако, понимая в душе порыв начальника штаба Черноморского флота, большинство командиров не были с ним согласны. Точку зрения большинства решился высказать командир линейного корабля «Селафаил» капитан 1-го ранга Зорин. Он предложил затопить поперек входа в бухту часть старых кораблей, а моряков свести на берег и на бастионах защищать Севастополь. Не согласившись с мнением совета, Корнилов распустил его и отправился к главнокомандующему, приехавшему в это время на береговую батарею № 4. Но Меншиков поддержал мнение совета. Накануне затопления кораблей В. А. Корнилов издал приказ, в котором говорилось: «Главнокомандующий решил затопить пять старых кораблей на фарватере: они временно преградят вход на рейд и вместе с тем… усилят войска. Грустно уничтожить свой труд! Много было употреблено вами усилий, чтобы держать корабли, обреченные жертве, в завидном свету порядке. Но надо покориться необходимости! Москва горела, а Русь от этого не погибла!..»

22 сентября около 4 часов дня пять кораблей и два фрегата начали переходить на буксире пароходов на назначенные к затоплению места. Здесь их отправили на дно, но волны со временем пробивали проход в бухту, который приходилось закрывать, затапливая новые корабли.

Через несколько дней адмирал П. С. Нахимов издал очередной приказ, в котором говорилось: «Неприятель подступает к городу, в котором весьма мало гарнизона; я в необходимости нахожусь затопить суда вверенной мне эскадры, а оставшиеся на них команды с абордажным оружием присоединить к гарнизону. Я уверен в командирах, офицерах и командах, что каждый из них будет драться как герой; нас соберется до трех тысяч; сборный пункт на Театральной площади. О чем по эскадре объявляю».

По подсчетам исследователей, за время обороны Севастополя в бухте было затоплено 75 основных военных судов и 16 вспомогательных, включая шхуны.

В. А. Корнилов в момент затопления судов находился на крыше Морской библиотеки. Командующему горько было смотреть на гибель кораблей. Обратившись к окружавшим его офицерам, Владимир Алексеевич сказал: «Войска наши, после кровавой битвы с превосходным неприятелем отошли к Севастополю, чтобы грудью защитить его. Вы пробовали неприятельские пароходы и видели корабли его, не нуждающиеся в парусах? Он привел двойное число таких, чтоб наступить на нас с моря. Нам надо отказаться от любимой мысли – разбить врага на воде! К тому же мы нужны для защиты города, где наши дома и у многих семейства… Москва горела, а Русь от этого не погибла! Напротив, стала сильнее. Бог милостив! Конечно, Он и теперь готовит верному Ему народу Русскому такую же участь… И если мы не дрогнем, то скоро дерзость будет наказана и враг будет в тисках!»

Конечно, затопление судов стало ударом для моряков Черноморского флота. Но еще большей неожиданностью это известие явилось для командующих французской и английской армий. Английский адмирал Лайоне сам признавался впоследствии, что от досады рвал на себе волосы, а адмирал Гамелен счел необходимым безотлагательно отправить нарочного на берег с донесением к маршалу Сент-Арно, который вполне оценил все значение подобного действия. По этому поводу адмирал Гамелен писал: «Если бы русские не заградили вход в Севастопольскую бухту, затопив пять своих кораблей и два фрегата, я не сомневаюсь, что союзный флот после первого же выдержанного огня проник бы туда с успехом и вступил бы из глубины бухты в сообщение со своими армиями».