L’analyse archéologique

Viollet-le-Duc réalise l'étude complète des fortifications de 1846 à 1852, afin de poser les bases de la prochaine restauration. Durant les trois premières années, il se consacre à l'analyse archéologique de la seule porte Narbonnaise, puis il poursuit ses observations sur l'ensemble des fortifications :
enceintes intérieure et extérieure, château.

Dessins et relevés détaillés font état de façon inédite des différentes campagnes de construction de la place forte. L'architecte, en procédant à une lecture minutieuse, instaure une approche nouvelle de la forteresse dans laquelle le projet de restauration doit être le fruit d'une compréhension intime du bâti.
Viollet-le-Duc accomplit un travail exceptionnel, par lequel il tire parti de toutes les traces matérielles visibles dans les maçonneries, et susceptibles d'éclairer la connaissance de l'édifice : encoches, ferrures, trous de scellement… C'est à partir de ces indices, parfois ténus, qu'il établit les principes de la restitution de la forteresse, en choisissant pour référence la physionomie que lui avaient donnée les ingénieurs royaux du XIIIe siècle.
Les fruits de ses analyses archéologiques sur la cité permettent à Viollet-le-Duc en 1853 de proposer un projet et un premier devis de restauration sur la base duquel sont établis les travaux de 1853 à 1862 ; ils constituent également une bonne partie de la matière première de l'étude de l'art militaire au Moyen Age, qu'il développe dans son Dictionnaire raisonné de l'architecture française du XIe au XVIe siècle.