Омская крепость была построена на крутом берегу Оми высотой 12-15 м, в 500 м от Иртыша. Крепость занимала площадь около 6 гектаров, была окружена сухим рвом глубиной 3 м и шириной 4 м. За рвом следовал земляной вал высотой около метра, с внутренней стороны которого был установлен палисад высотою 3,5 м, состоящий из вертикально вкопанных в землю и плотно приставленных друг к другу заостренных бревен. Внешние углы крепости имели бастионы, где размещались артиллерийские батареи. В 25 метрах от рва крепости шли ряды рогаток и надолб.
Посетивщий в 1734 г. Омскую крепость российский историк, исследователь Сибири Герард Фридрих Миллер (1705-1783) отметил, что «она стоит на южном берегу Оми, саженях в 50 от берега Иртыша и состоит из регулярного четырёхугольного земляного вала, который во все стороны на 100 саженей и по всем углам небольшие басионы имеет» [29, с.16]. Железинская, Семипалатинская и Усть-Каменогорская крепости представляли собой варианты Омской крепости. Это были окруженные палисадом, рвом и земляным валом четырехугольные крепости с бастионами. Вскоре Железинская и Семипалатинская крепости были сильно укреплены, раздвинуты шестиугольниками каждая с двумя больверками.
Академик Петр Симон Паллас, проезжая в 1770 г. по Иртышу, писал: «Железинская крепость получила свое название от ручья сим именем называемого, текущего с киргизской стороны в Иртыш» [22, с.122]. При постройке крепости было отмечено, что ручей, втекающий в Иртыш, имеет ржавый, железистый цвет воды. Очевидно, там имелись выходы бурого железняка (болотный руды), который окрашивает воду в железистый, ржавый цвет. Отсюда ручей получил название Железинки. В одном из архивных документов ХVІІІ в. говорится: «По обеим сторонам Ямышевской крепости выстроились форштадты, которые также обнесены были палисадом и рогатками, с двумя обсервационными пикетами на крепостей образовывались поселения отставных и женатых солдат и казаков, торговцев и позднее – крестьян-переселенцев. С увеличением их числа слободы получили наименование форштадтов. Таким образом, свободное пространство перед линией крепости – «эспланада» постепенно застраивалась форштадтами. П.С. Паллас писал: «Ямышевская крепость стоит на весьма высоком берегу реки Иртыш. Она иммет четырехугольную /очевидно форму трапеции/ форму. С берега Иртыша хотят оную обнести обнести оградою и батареею. Но крутой и высокий берег служит ей и без того природным укреплением» [22, с.161].
Ямышевская крепость располагалась рядом с соленым озером Ямыш. Земляной вал крепости имел подобие половинного шестиугольника, «которого три больверка в степь простирающиеся, флангами к Иртышу смыкались». Осморыжский форпост был основан в урочище Талкара. Впоследствии построен форпост Пятирыжский. «Первая за Железинской станция называется Пяторыжская, а следующая за нею Осьморыжская, что получили свои названия от высоких берегов, Иртыш со сторону порогами сопровождающих. Оные здесь как яры, так и рыжки называются; и шитая в верх от Железинской, то Пяторыжская лежит на пятом, а Осьморыжская лежит на осьмом высоком берегу» [22, с.161]. Название Чернорецкий форпост происходит от протекавшей вблизи Чёрной речки.
По распоряжению генерала Киндермана в 1745 г. гарнизон Коряковского форпоста был определен в 48 крепостных казаков, было приказано строить казармы и маяк. «За высоким бревенчатым частоколом Коряковского форпоста размещались офицерские дома, жилые постройки, казармы, питейный дом, почтовый двор, конюшни, арестантские. Позднее здесь была построена церквушка и обосновалась таможенная застава. Весь гарнизон едва насчитывал плсотни казаков, а «грозное» вооружение составляли всего две пушки, которые так и не произвели ни одного боевого выстрела».
Крепости находились друг от друга на следующих расстояниях: 220 верст от Омской до Железинской, 220 – от Железинской до Ямышевской, 236 – от Ямышевской до Семипалатинской и 224 – от Семипалатинской до Усть-Каменогорской. Форпосты и редуты (в 1755 г. зарегистритовано 10 форпостов, 29 редутов и 35 маяков) располагались на расстоянии от 14 до 27 верст друг от друга.
Крепости и форпосты, расположенные по Иртышской военной линии, давали возможность стягивать и накапливать военные силы для дальнейшего продвижения в казахскую степь. Вместе с тем они имели большое значение для постоянного устрашения казахских кочевий. Эти укреплённые пункты использовались и как центры военно-административного управления степью. Создание линии привело к искусственному разделению казахов Среднего жуза, нарушило традиционные пути кочёвок. Население было разъединено на так называемых «внутренних» (правобережных) и «внешних» (левобережье Иртыша) казахов. Первые жили к северу от Иртышской линии», вторые обитали к югу от военной линии, т.е. в казахской степи Сары-Арка. Основание Иртышской лини сопровождалось изъятием больших земельных площадей из пользования казахских плёмен.
В 1733 году Ямышевскую крепость отремонтировали, а в целях усиления ее обороноспособности был сооружен бруствер для регулярного войска. В пяти верстах от крепости у соленого Ямышева озера возник редут для караула. В том же 1733 г. Железинская крепость была несколько расширена командой поручика Пахова.
При постройке крепостей Иртышской линии к ним были приписаны служилые люди, присланные из сибирских городов и с Оренбургской линии. Гарнизоны крепостей состояли из пехотных солдат, конных драгун и казаков. А при сибирском губернаторе М.Долгоруком (годы губернаторства 1724-1729) в каждую крепость были еще добавлены военнослужащие, набиравшиеся на годичную службу из городовых казаков Тары, Тюмени, Тобольска и служилых татар. Они получили название иртышских крепостных казаков. Известный исследователь Сибирского казачества Г.Катанаев писал: «Когда же с начала XVIII столетия вновь дозволенные на южных и юго-восточных окраинах русские поселения вместе с городскими и острожками стали именоваться крепостными: таковы, например, омские, железинские, ямышевские, семипалатинские … казаки» [14, с.38]. Губернатор Долгорукий в 1725 г. дал указание Сибирскому приказу иметь в штате пяти иртышских крепостей 785 казаков.
В конце XVIII в. считались в служилых казаках: ратные люди, временно командированные на Иртышскую военную линию; сосланные в Сибирь на поселение преступники; приписанные в казаки жители пограничных крестьянских селений; лица различных сословий, добровольно записавшиеся в Казки. На Иртышской линии для казаков была сохранена часть льгот, поэтому многие из командированных сюда казаков оседали в крепостях на постоянное жительство. В 50-х годах XVIII в. число казаков на военной линии достигало 2 тыс. человек.
Расположенные здесь разъездные команды конных казаков получили название линейных. Пополнения этих команд формировались преимущественно из деклассированных элементов, так называемых «гулящих людей» [3, с.176-181]. Указом Сената от 28 августа 1736 г. было предписано «всяких гулящих и бродящих людей ловить и приводить в полицию…, где их накрепко спрашивать, чьи они люди или крестьяне, имеют ли паспорты… и для чего не нанимаются в работу, по миру бродят». Было признано молодых гулящих «употреблять в казённые работы», а царской грамотой Петра I ещё в 1701 г. предписывалось «из гулящих людей иметь казаков».
В Сибири среди русского населения всегда ощущались нехватка женщин. Одним из способов решения этой проблемы стал насильственный захват в степи карательными казачьими отрядами женщин из непокорных казахских аулов, выступавших против политики колониальной российской администрации. Другим способом создания семья была женитьба на преступницах, сосланных в Сибирь. Так, в 1759 г. на Иртышскую линию была выслана партия из 90 колодниц, из которых 77 признали годными для супружеской жизни [1, с.160]. Еще одним источникам женского пополнения была обычная покупка женщин у местных народов. Именным указом царя от 23 мая 1808 г. разрешалось «всем российским-подданным свободных состояний покупать и выменивать на линии киргизских детей». Оговорка с том, что по достижении 20-летнего возраста их обязаны были отпустить на свободу, была пустой формальностью. Запрещение держать казахских детей в качестве рабов последовало только в 1825 г., и то после выступления влиятельной группы либералов в государственных органах. По указу 1825 г. было «воспрещено покупать киргизов, калмыков, и других азиатов, но, для пополнения недостатка женщин в Западной Сибири, разрешено выменивать у кочевников детей женского пола». 40-летняя «инородческая баба» стоила 12 рублей, а девочка-казашка обменивалась на 2-х быков, 2 кирпича чаю, красную кожу и четверик крупы.
«Встречаются между казаками потомки Киргиз, Калмыков, Башкир и Мордвы. Вообще, уклонения от русского типа к монгольскому нередки. Это объясняется тем, что на пограничных сибирских линиях долгое время было чрезвычайно мало русских женщин и казаки женились на инородках. Влияние киргизского населения выразилось ещё другим образом: почти все казаки Горький и Иртышской линий употребляют в разговоре весьма часто киргизский язык и приняли от Киргиз некоторые обычаи». Кроме служилых казаков гарнизоны линейных крепостей формировалось и регулярными войсками. В 1745 г. в Сибирь был командирован генерал-майор Х.Т.Киндерман с Ширванским и Нотебурским (Нашебургским) пехотными полками, и Валдайским, Олонецким и Луцким драгунскими полками. Он возглавил Отдельный Сибирский корпус. По указу правительствующего Сената от 23 сентября 1744 г. его назначили первым командующим регулярными и иррегулярными войсками на Сибирских пограничных (Тоболо-Ишимская, Иртышская, Колывано-Вознесенская) линиях. В России в XVIII в. к иррегулярным войскам относились казачьи войска. Построение линейных казачьих войск отличалось от такового регулярных войск следующим: гарнизоны были только в крепостях и форпостах, основная масса казаков вела жизнь сельских обывателей6 т.е. пахала, сеяла, убирала хлеб, содержала скот и т.д.