С этой целью в 1851 году военно-инженерное ведомство купило соседнее побережье, построило маяк и начало разрабатывать проект порта. Составленные разными лицами шесть проектов были признаны неудовлетворительными, и лишь в 1859 году был утвержден проект гавани, составленный военным инженером Фолькенгагеном, а в 1861 году "было приступлено" к его осуществлению.
Вследствие разного рода неурядиц работы шли очень медленно и были окончены только в 1870-е годы. В 1875 году порт был передан Министерству путей сообщения. Но в последующие годы работы по улучшению гавани продолжались, причем оградительные сооружения были окончены в 1881 г. В течение 20 лет на постройку гавани было затрачено около 1,5 миллиона рублей.
Гавань состояла из двух оградительных молов: из каменной наброски и примитивных причальных приспособлений.
В 1892 году начались работы по проведению к Петровску линии Владикавказской железной дороги, которая одновременно приступила и к углублению Петровского порта, расширению северного мола и устройству каменных и свайных оснований набережных.
На декабрь 1913 года сооружения Петровского порта представляются в следующем виде: гавань образуется северным молом, 430 пог.сажень, и южным молом, 430 пог.сажень. Эти сооружения защищают водное пространство гавани, площадью 48160 кв.сажень от ветров , а от них порт защищен берегом бухты, расположенным в 2-6 милях от входа в порт .
Причальными линиями в порту являются следующие набережные и пристани:
1. Набережная у северного мола — 203 пог.саж.в длину и 12 футов в глубину причала.
2. Железнодорожная набережная длиною 117 саж., глубиною причала 12 фут.
3. Первая из означенных и вторая до казенной пристани находятся в пользовании Владикавказской железной дороги, причем концевая часть северного мола служит для погрузки на суда нефти наливом, остальная же часть — для выгрузки штучных товаров, а также хлопка, бочонков для сельди и пр.
3. Казенная пристань длиною 33 саж., глубиною причала 16, 5 фут. служит для погрузки и выгрузки тяжелых предметов, а также предоставляется для пользования судов, владельцы которых не имеют собственных пристаней.
4. Пристани пароходных обществ длиною 151 пог.саж., глубиною 15 фут.; пристани эти служат для нагрузки, выгрузки и хранения разных грузов.
5. Казенная набережная длиною 56 паг.саж., глубиною 12 фут. Для причала парусных судов с лесными бондарными грузами, солью и т.п.
6. Рыболовные пристани длиною 50 саж., глубиною 12 футов, территория Петровского порта принадлежит казне и согласно закону от 6 мая 1875 года арендуется пароходными компаниями бессрочно за годовую плату 10 коп. за 1 кв. саж., участки, занятые Владикавказской железной дорогой, даны последней в бессрочное и бесплатное пользование.
Для общего пользования остаются в порту лишь два небольших участка, площадью 516 кв.саж.
Вся же площадь в Петровском порте составляет 14061 кв.саж., из которых 8600 кв.саж. находятся в пользовании Владикавказской железной дороги.
За неимением свободных мест для складывания товаров на портовой территории грузы зачастую нагромождаются по краям дорог, а также между железнодорожными путями…
Причальные линии порта не оборудованы механическими приспособлениями, и потому все грузовые операции производятся вручную (кроме наливной погрузки нефти) или же с помощью пароходных кранов.
Для складывания товаров в порту имеются следующие устройства: 3 резервуара для нефти, емкостью 250000 пудов, 4 деревянных амбара и два небольших амбара рыбопромышленника Воробьева.
Складов общего пользования в порту совершенно не имеется. Указанное обстоятельство делает невозможным развитие мелких предприятий в сообщениях с Петровским портом и создает искусственную монополию для нескольких пароходных обществ…