Dans son étude archéologique, Viollet-le-Duc apporte un soin particulier aux propositions de traitement des tours du front nord, qu'il appelle les "tours wisigothes", et qui correspondent en fait aux tours de la fin de l'époque romaine. Il distingue deux vues restaurées selon les différents états : toits plats couverts de tuiles canal pour illustrer l'état d'origine, toits à fortes pentes couvertes d'ardoise pour l'état de la fin du XIIIe siècle. Lors des travaux, Viollet-le-Duc choisit finalement de restituer les toits pentus afin de garder à la forteresse l'homogénéité de sa silhouette d'époque royale. De 1872 à son décès en 1879, il intervient dans cet esprit sur les trois tours du Moulin du Connétable, de Vieulas et de la Marquière.
En février 1883, son successeur Paul Boeswillwald dresse un état des lieux de l'avancement des travaux :"Voici où en étaient les travaux : de la porte d'Aude, à la porte Narbonnaise en passant par le sud, l'enceinte supérieure était restaurée jusqu'à la tour de Balthazar n° 48 ; les tours de la porte Narbonnaise couvertes, ainsi que du côté nord au-delà de cette porte, les tours 21 à 24. La restauration de la tour 25 était en cours d'exécution. De l'enceinte extérieure, les tours et courtines de 9 à 16, la barbacane en avant de la porte Narbonnaise, le châtelet qui en défend l'entrée, de droite et de gauche de 12 à 20 mètres de courtines sont restaurés."
