В начале XX века крепость существенно перестроили, укрепили и присвоили ей 4-й разряд. От станции Мерв в 1898 году к Кушке была проложена так называемая Мургабская железнодорожная ветка, протяженностью около 300 км, имевшая важное стратегическое и военное значение.
Сама Кушкинская крепость располагалась на возвышенности и была обнесена высокой крепостной стеной, в которой имелось трое ворот. Южные были обращены к границе с Афганистаноми вели в поселок Полтавский. Через Северные ворота вела дорога в Алексеевский посёлок и дальше в сторону Тахта-Базара. Третьи ворота, тоже с северной стороны, перекрывали железнодорожные рельсы, ведущие внутрь крепости. Внутри располагались казармы, склады, штабные и офицерские дома. В центре, на крепостной площади был построен православный храм. На соседних сопках было расположено три форта, прикрывавшие подходы к крепости: Ивановский, Верблюжий и Родниковый. На этих фортах – по самому верху бастионов – были устроены бетонированные площадки, на которых стояли крепостные орудия. В склонах сопок, на сторонах, обращённых внутрь крепости, были вырыты протяженные потерны, часть которых была оборудована под жильё орудийных расчётов, а часть – под пороховые погреба. К каждому форту вела грунтовая дорога, по которой можно было подвозить боеприпасы и другое имущество. Форты соединялись между собой узкоколейной железной дорогой. Заходила узкоколейка и внутрь казематов Верблюжьего форта, где мог разместиться небольшой железнодорожный состав. Над самой высокой сопкой у стен Кушки возвышался 10-метровый каменный крест, установленный здесь к 300-летию царского дома Романовых. На стороне креста, обращенной к Афганистану, был укреплен гигантский металлический меч, направленный острием вниз. В основании креста, в земле была оборудована часовня. По легенде – это единственный из четырех крестов, установленных в 1913 году на крайних точках Российской Империи, сохранившийся до наших дней.
В январе 1902 года крепость Кушка была переведена из IV в III разряд. К началу Первой мировой войны Кушкинская крепость стала использоваться и как арсенал Туркестанского военного округа. Здесь дополнительно разместили орудия «пушкинского отделения кавказского осадного парка». На этот момент в Кушке находилось 138 орудий разного калибра, от тяжелых осадных мортир до легких полевых пушек:
11»/22 береговых орудий обр.1877 года – 8.
«/12 береговых мортир обр.1877 года – 2.
«/15 крепостных гаубиц обр.1909 года – 12.
«/21 осадных орудий, весом 120 пудов – 4.
122 мм/12 гаубиц обр.1904 года – 24.
122 мм мортир ближнего боя – 16.
4.2»/20 батарейных орудий – 10.
4.2»/35 осадных орудий обр.1877 года – 14.
3.42»/24 легких полевых орудий – 38.
«/17 противоштурмовых орудий обр. 1910 года – 10.
Помимо орудий в крепости хранилось 18 тыс. снарядов, около 5 тыс. винтовок и почти 2 млн. патронов. На июль 1916 года вооружение Кушкинской крепостной артиллерии состояло из 21 легкой (87-мм) пушки, двух батарейных (107-мм) пушек и шести 2,5-дюймовых горных пушек обр. 1883 года. К 1917 году большая часть осадного мортирного вооружения, тяжелые орудия и часть военного имущества были отправлены из крепости на Западный и Кавказский фронты.
Командный состав Закаспийского фронта. Первый ряд слева направо: С. А. Попов, С. Т. Филиппов, К. П. Ревякин, И. В. Ефимов, М. А. Мжельский. Второй ряд: А. П. Соколов, Н. А. Паскуцкий, К. П. Ушаков. Лето 1919 г. Фото из архива Ревякина.
В 1915 году в Кушке вступила в строй своя радиостанция. Она не была столь мощной, как об этом принято писать – 15 кВт (например, сильнейшая на тот момент в стране Ходынская радиостанция имела мощность 100 кВт), однако позволяла осуществлять связь с Петроградом, Москвой, Константинополем и Калькуттой. Такая же по мощности радиостанция в 1916 году была построена в Ташкенте. Следует отметить, что активное строительство мощных искровых радиостанций, начатое еще до 1914 года, имело целью создание единой системы связи, соединяющей европейскую и азиатскую части России. В результате была создана стратегическая линия радиосвязи Владивосток – Чита – Ташкент – Москва – Петроград.
С 1910 года гарнизоном Кушки командовал генерал-лейтенант царской армии А.П. Востросаблин. До этого он был начальником артиллерии Севастопольской крепости, и в Кушку был переведен за лояльное отношение к революционно настроенным морякам Черноморского флота, после того как его подчиненный матрос Яков Акимов застрелил адмирала Г. П. Чухнина, утвердившего смертный приговор морякам с крейсера «Очаков».
После февральской революции в Кушке был сформирован Солдатский комитет во главе с начальником штаба крепости штабс-капитаном К.И. Сливицким. В октябре 1917 года радиотелеграфисты Кушки приняли сообщение о победе вооруженного восстания в Петрограде, отправленное радиостанцией «Новая Голландия». Гарнизон крепости во главе с комендантом решили перейти на сторону большевиков. В Петроград была отправлена радиограмма: «Срочно. Петроград. Ленину. Кушка единогласно признает власть рабочего класса в союзе с беднейшим крестьянством. Да здравствует диктатура пролетариата! Приветствуем Советскую власть! Председатель Совдепа Сливицкий», принятая 27 октября Царскосельской радиостанцией.
В конце октября 1917 года Кушкинский гарнизон направил в Ташкент отряд под командованием полковника Г. Э. фон Шульца, начальника инженерной службы крепости, который принимал самое активное участие в вооруженном восстании и разгроме войск Временного правительства генерала Коровиченко. Кушкинский отряд в количестве 500 штыков с 8 орудиями и 12 пулеметами занял Ташкентскую крепость и стал первым советским гарнизоном Ташкента.
После восстания в Асхабаде и начала боевых действий Кушка оказалась в глубоком тылу белых войск. До ближайших красных частей было около 500 км. Закаспийское правительство крайне нуждалось в артиллерии и боеприпасах и рассчитывало получить их со складов крепости и Кушкинского арсенала.
В Кушку была направлена делегация во главе с графом А. Доррером и капитаном Купиным, которая прибыла 20 июля и попыталась склонить гарнизон крепости на свою сторону. Состоялось несколько митингов и заседаний местного Совета, который после определенного колебания объявил, что крепость придерживается политики нейтралитета и в ход боевых действий вмешиваться не намерена. Спустя некоторое время для выяснения обстановки в Асхабад отправилась ответная делегация кушкинцев. Делегаты встречались с Фунтиковым и членами правительства, но переговоры также зашли в тупик. После возвращения делегации из Асхабада в Кушке получили ультиматум от полковника Зыкова, который пригрозил, что в случае отказа выдать вооружение, возьмет крепость штурмом. Следует пояснить, что в гарнизоне крепости не было единства. Часть офицеров колебалась, некоторые ушли к белым. Тем не менее, большинством голосов было принято решение о подготовке крепости к обороне. Был сформирован ревком под председательством А. Н. Зайцева. Начальником обороны был назначен генерал Востросаблин, его заместителем полковник Г. Э. фон Шульц. Комиссаром крепости был выбран большевик, механик кушкинской радиостанции Г. С. Моргунов.
