Benteng Willem I Ambarawa dibangun secara bertahap. Hal itu tampak dari angka tahun yang diterakan diatas pintu masuk maupun dinding bangunan. Angka tertua yang dipahatkan pada batu dan ditempelkan di atas pintu berada pada sayap selatan yaitu 1834-1843. Sementara bangunan termuda adalah Bastion Tenggara yang bertuliskan angka tahun 1848-1853. Dari sekian angka tahun yang tertera, rata-rata bangunan di Kompleks Benteng Willem dibangun selama lebih dari 5 tahun.
Bangunan Benteng Willem I Ambarawa adalah benteng yang mengandalkan sistem pengamanan pada sudut dan tiap tengah sisi, tidak dengan tembok keliling seperti pada benteng-benteng yang lain. Menghadapat ke sisi timur, Benteng ini dimulai dengan bentukan trapesium yang dibagian depannya terdapat lubang-lubang pengintauan menyerupai jendela dan beberapa lubang tembak. Bangunan ini memiliki ukuran 13 m di bagian depan dan 25 m di bagian belakang. Dengan demikian dinding samping berbentuk miring mengikuti panjang bangia depan dan belakang. Di dalam bangunan ini terbagi menjadi tiga ruangan memanjang dan terbagi menjadi dua lantai yang dulu diperkirakan dipisahkan oleh papan kayu. Dinding di benteng ini memiliki ketebalan 165 cm yang lapisannya terdiri dari tatanan bata yang disemen, sementara bagian dalamnya adalah tumpukan pasir. Ketebalan dinding ini dapat menyerap panas matahari dari luar sehingga ruangan didalamnya sejuk.
Dari keberadaan sisa bangunan di Benteng Willem I Ambarawa terdapat indikasi bahwa benteng ini memiliki arah hadap ke tenggara dengan sistem pengamanan berupa bangunan trapesium sebagai alat pengintai, parit dibelakangnya, baru memasuki pintu gerbang. Model pintu gerbang pun merupakan bangunan yang memiliki 7 ruang. Adapun 6 Ruang memuliki lebar 7 m, sementara ruang tengah sebagai gerbang memiliki lebar 5 m.
Selanjutnya terdapat relung tempat penjagaan di sebelah kiri bagian dalam. Jarak pintu gerbang ke pintu utama yang berada pada sayap tenggara adalah 21 m.
(Disarikan dari Studi Teknis Arkeologis Benteng Willem I Ambarawa BPCB Jateng)
