Существовало два места, где стену, ограждавшую Город с суши, по здравом размышлении можно было счесть потенциально ненадежной. Близ центральной части местность понижалась, образуя протяженную долину реки Лик, а затем повышалась. В том месте, где стена спускалась вниз по склону, ее башни не господствовали над более высокими участками местности и находились значительно ниже позиций осаждающей армии, занимавшей стоящий поодаль холм. Более того, сама река, текущая в город по трубе, не давала возможности выкопать здесь глубокий ров. Практически все армии, предпринимавшие осаду Города, считали данный участок уязвимым, и хотя ни одна не преуспела, возможность нанести удар именно тут вселяла в атакующих крупицу надежды. Другая неисправность находилась в северном конце укреплений. Правильная последовательность стен, образующих тройную преграду, внезапно прерывалась вблизи бухты Золотой Рог. Линия неожиданно образовывала прямой угол, дополнительно захватывая таким образом участок территории в виде выступа. На протяжении четырехсот ярдов вплоть до самой бухты строение напоминало лоскутное одеяло из стен и бастионов разных форм. Хотя они и твердо стояли на скалах, вся структура имела в глубину всего одну линию, и ров перед стеной выкопали лишь в некоторых местах. То была позднейшая пристройка, сделанная для того, чтобы включить [в черту Города] Храм Пресвятой Богородицы во Влахернах. Первоначально церковь стояла за стенами. Согласно типичной для византийцев логике, жители поначалу предполагали: покровительства Пресвятой Девы будет достаточно для защиты храма. После того как авары едва не сожгли церковь в 626 году — ее спасла сама Пресвятая Дева, — стену перестроили, чтобы оградить храм, а также дворец во Влахернах, построенный на том же клочке земли. Ненадежность обоих названных мест принял в расчет Мехмед, когда проводил разведку летом 1452 года. Прямоугольному выступу — месту соединения двух стен — следовало уделить особое внимание.

Можно извинить жителей Города, производивших починку стен под руководством Джустиниани и носивших святые иконы по бастионам, за неоправданно сильную веру в мощь укреплений. Их неизменность, грозный вид и неколебимая прочность вновь и вновь убеждали в том, что малыми силами можно удерживать огромную армию, так что та ничего не сможет сделать, до тех пор пока боевой дух защитников не будет сломлен в результате недостатка продовольствия, дизентерии или недовольства населения. Пусть стены местами обветшали — в основном они оставались достаточно прочными. Брокьер, побывавший в Городе в 1430-е годы, полагал: даже уязвимый прямоугольный выступ защищен «крепкой и высокой стеной». Однако защитники Константинополя не знали, что готовятся к сражению в момент, когда совершается технологическая революция, в результате которой правила ведения осады в корне изменятся.

Никто в точности не знает, когда османы обзавелись пушками. Вероятно, огнестрельное оружие появилось в империи, проникнув через Балканы около 1400 года. По средневековым меркам эта технология распространялась со скоростью света: первое письменное упоминание огнестрельного оружия относится только к 1313 году, а первое изображение датируется не ранее 1326 года — однако к концу XIV века пушки изготавливались по всей Европе. Маленькие мастерские по изготовлению огнестрельного оружия из железа и бронзы появлялись, точно грибы, во Франции, Германии и Италии. Там же развивались сопутствующие производства. Возникали селитряные «фабрики»; посредники ввозили медь и олово; наемные техники предлагали свои услуги по выбору металла тем, кто готов был заплатить побольше. С практической точки зрения на ранних этапах существования огнестрельного оружия преимущества его выглядели сомнительными: во время битвы при Азенкуре полевая артиллерия, использовавшаяся наряду с большими луками, сыграла в сражении весьма незначительную роль. Само оружие было громоздким, изготовление его — трудоемким. Точность прицела не выдерживала никакой критики. Наконец, пушки представляли собой не меньшую опасность для тех, кто их обслуживал, чем для врага. Однако стрельба из них дала неожиданный психологический эффект. Король Эдуард III в битве при Креси «поверг в ужас французскую армию с помощью пяти-шести пушек; впервые они [французы] увидели подобные механизмы, издающие гром», а огромная нидерландская пушка Филипа ван Артвельде в 1382 году, «будучи приведена в действие, произвела такой грохот, как будто поблизости очутились все адские духи сразу». Уподобления, связанные с адом, обычны для ранних описаний. Действительно, нечто инфернальное слышалось в громовом реве «дьявольского орудия войны». Пушка опрокинула естественный порядок вещей и изгнала кавалерию с поля боя. Уже в 1137 году церковь запретила использование воспламеняющихся смесей в военных целях и вдобавок прокляла арбалет, однако это почти не имело последствий. Джин вырвался из бутылки.

К 1420 году участие артиллерии в военных действиях, за исключением осад, оставалось минимальным (именно тогда османы стали проявлять к ней серьезный интерес). Ворвавшись на Балканы, турки получили ресурсы и мастеров, необходимых для самостоятельного изготовления пушек. Здесь находились и литейные мастерские, и искусные литейщики, медные рудники, мастера по изготовлению каменных ядер и селитры, «заводы» по выработке пороха. Османы оказались хорошими учениками. В высшей степени восприимчивые к новым технологиям, они очень умело привлекали знающих христиан в ряды своей армии, а также хорошо обучали собственных солдат. Мурад, отец Мехмеда, создал подразделение для артиллерии: он сформировал артиллерийский корпус, а также корпус орудийной прислуги в дворцовых войсках. Одновременно, невзирая на папский эдикт, запрещавший поставки оружия неверным, венецианские и генуэзские купцы начали подвозить его на кораблях через Восточное Средиземноморье, и наемные техники, желающие продать свои знания в набиравшем силу султанате, явились к османскому двору.

Константинополь впервые испытал на себе воздействие новой силы летом 1422 года, когда Мурад осадил Город. Греки записывали, что он привез к стенам громадные «бомбарды» под командованием немцев. Они оказались по большей части неэффективными: семьдесят ядер поразили одну башню, не причинив сколько-нибудь серьезного ущерба. Когда Мурад доставил пушки к другой стене двадцать четыре года спустя, ситуация сложилась совершенно иначе. В 1440-х годах Константин пытался защитить одну из немногих провинций, остававшихся под властью Города — Пелопоннес — от османских набегов и отстроил заново стену длиной в шесть миль — Гексамилион — через Истм Коринфский от моря до моря, пытаясь отогнать турок. То было впечатляющее достижение военно-инженерного искусства, способное выдержать длительную осаду. В начале декабря 1446 года Мурад атаковал стену, использовав длинную пушку, и пробил в ней брешь за пять дней. Константину едва удалось бежать, спасая свою жизнь.

В интервале между двумя данными событиями османы углубили свои познания в артиллерии, причем произошло это в критический момент эволюции устройства пушек и производства взрывчатых веществ. Где-то в 1420-е годы изготовление пороха во всей Европе претерпело изменение, существенно увеличившее его эффективность и стабильность. До того момента ингредиенты, составляющие порох — серу, селитру и древесный уголь, — свозили на нужное место в отдельных бочках, а затем смешивали. Получившийся порошок горел плохо, легко отсыревал и зачастую распадался обратно на составные части. В начале XV века эксперименты показали: если смешать ингредиенты до пастообразного состояния, сформовать из них плитки и высушить, а затем раздробить на гранулы, то это позволит достичь лучших результатов. Так называемый «зернистый» порошок быстрее горел, был на тридцать процентов эффективнее и обнаруживал большую устойчивость к атмосферной влажности. Теперь производимый по городской стене мощный залп обладал впечатляющей силой.