Le principal danger à la fin du XVe siècle vient des progrès de l’artillerie. Celle-ci, née depuis plus d’un siècle, n’a cessé de s’améliorer, tant en puissance, qu’en précision et qu’en régularité de tir. Pour s’en prémunir, il faut donc tenir le plus éloignés possibles les canons de l’assaillant, tenant compte que ceux-ci, en cette fin du XVe siècle, doivent être, pour être efficaces, mis en batterie à une distance comprise entre 50 et 100 m des murailles à détruire. Au-delà, leur tir perd de sa puissance et, plus près, les servants de pièces s’exposent dangereusement à la riposte des défenseurs. Tenant compte de ces impératifs techniques, une enceinte externe, d’une longueur de 350 m, est ajoutée au château. Elle est constituée de courtines basses remparées (retenant à leur revers une masse de terre dont la partie supérieure forme une terrasse défensive) Ce système appelé également fausse braie) permet d’amortir partiellement, grâce aux importantes masses de terre, les vibrations destructrices des impacts de boulets contre les maçonneries. Cette enceinte extérieure de Bonaguil est renforcée de tours basses qui ne dépassent pas le niveau des fausses-braies et équipée de canonnières à tir rasant, ce qui est la deuxième innovation de cette reconstruction : la prévision de l’emploi massif d’artillerie pour la défense du château, avec un total de 104 embrasures aménagées pour les bouches à feu.

On a donc une prise en compte des derniers progrès de l’armement : d’une part on repousse le tir de l’assaillant en obligeant ce dernier à positionner ses canons bien plus loin qu’il ne le souhaiterait et, d’autre part, on lui rend difficile l’approche de son infanterie à cause des multiples canonnières tirant quasiment au ras du sol et tous azimuts. Enfin, les canons de fort calibre de la défense sont installés de préférence en hauteur, soit sur les terrasses des fausses-braies entourant le château, soit dans les casemates situées à mi-hauteur des tours, ceci afin de battre au loin les positions de l’assaillant. Bonaguil offre donc des niveaux de défense étagés en hauteur, technique qui perdurera plusieurs siècles : les tirs lointains (tirs courbes, dits « paraboliques ») sont effectués à partir des parties hautes de la forteresse, les tirs d’interdiction de l’approche (tirs tendus et rasants) opérés à partir des parties basses. Ces multiples possibilités d’utilisation de l’artillerie à des fins défensives sont renforcées par l’usage des armes portatives individuelles, tant à jet (arcs et arbalètes qui servirent jusqu’au XVIe siècle) qu’à feu (arquebuses), toutes parfaitement utilisables à partir des anciennes archères des XIIIe et XIVe siècles dont nombre sont conservées.

L’éperon sur lequel est établi le château est isolé du plateau par un large et profond fossé creusé dans le roc. Une imposante barbacane est établie en ouvrage avancé au-delà du fossé, sur le rebord extérieur de celui-ci, appelé « contrescarpe ». Ce colossal ouvrage contrôle l’unique accès à la forteresse. Il peut aussi fonctionner comme un sas en cas de période d’insécurité : on laisse pénétrer dans la barbacane les entrants suspects, puis on relève le pont-levis extérieur derrière eux. Puis après contrôle de leur identité, on abaisse pour eux l’un des deux ponts-levis qui donnent accès au château. La forme arrondie de cette barbacane, ainsi que ses murs épais de quatre mètres, font office de bouclier protecteur pour la face nord du château, la plus vulnérable car légèrement dominée par la crête située au nord. Cet ouvrage extérieur est ceint de son propre fossé, large de quatre mètres environ et profond de cinq. Mais le rôle de cette barbacane n’est pas que passif : si l’épaisseur de ses murs lui confère un rôle de très solide bouclier, elle se défend aussi de façon active grâce à de multiples canonnières interdisant à l’ennemi d’en approcher. Le plan de tir de ces embrasures ne laisse d’ailleurs subsister aucun angle mort. Sur le flanc est de la barbacane, du côté de sa porte, deux tours permettent d’effectuer des tirs de flanquement tandis que sur son flanc ouest, la fonction de flanquement est dévolue à une aile saillante de la muraille. La porte de la barbacane est de plus située dans le flanc de celle-ci qui domine l’abrupt, à l’est. Un pont dormant, non rectiligne car formant un coude de quatre-vingt-dix degrés vers la droite, franchit le fossé de la barbacane et s’achève, devant la muraille de celle-ci, par un pont-levis. Le virage formé par ce pont fixe rendait très difficile, voire impossible, l’utilisation d’un bélier aux fins de défoncer la porte. De plus, la position de celle-ci dans un flanc de la barbacane non visible (« défilé ») aux vues de l’assaillant, empêchait celui-ci de la détruire au canon faute de pouvoir y parvenir au bélier. La barbacane est reliée au château par deux ponts dormants qui franchissent le grand fossé. Ces ponts sont posés sur des piles hautes de dix mètres (soit la profondeur du fossé) Le premier pont, large de 2,50 mètres environ, mène au cœur du château résidentiel. L’autre, parallèle, plus étroit, est situé à une dizaine de mètres à sa gauche. Il donne accès à une basse-cour et à des bâtiments de servitude situés au pied est du donjon, légèrement en contrebas du château. Ces deux ponts jetés sur le grand fossé s’achèvent par une coupure large de quatre mètres qui ne peut être franchie qu’en abaissant un pont-levis. Le pont-levis menant au château résidentiel est double : un petit, assez étroit, de la largeur d’une passerelle, dessert une porte piétonnière tandis que le pont-levis le plus large dessert une porte charretière. Pour l’accès aux communs, un seul pont relevable, de largeur intermédiaire.

Toujours dans ce but de ne laisser subsister aucun emplacement à l’abri des tirs de la défense, un moineau est aménagé dans le fond du grand fossé, au pied de l’escarpe rocheuse. Ce petit ouvrage est une casemate basse couverte d’un toit épais en dalles et moellons et qui repose sur une solide voûte . On ne peut accéder à ce moineau que par une grotte naturelle prolongée en couloir qui, s’ouvrant dans l’escarpement rocheux au sud du château, passe de part en part sous celui-ci. Ce moineau est un ouvrage militaire typique de la seconde partie du XVe siècle. Situé en fond de fossé, armé de cinq canonnières, il est totalement protégé des tirs de canon de l’assaillant et permet d’effectuer des tirs rasants dans le fossé, interdisant à l’assaillant qui aurait réussi à y descendre à utiliser le fond du fossé comme voie de progression (les moineaux ont subsisté, sous l’appellation de « caponnières » et dans une variante modernisée, jusque dans la fortification du début du XXe siècle). D’autres canonnières, situées en partie basse des tours, viennent renforcer l’action défensive du moineau. Un singulier poste de tir pour défendre le fossé est également aménagé dans la pile du pont menant à la basse-cour. Cette pile en maçonnerie, haute d’une dizaine de mètres, de section carrée d’environ deux mètres sur deux, est creuse sur les huit dixièmes de sa hauteur. En haut de la pile et au beau milieu du passage, une trappe recouvre un trou d’homme dans lequel on descend au moyen d’une échelle. Au bas de ce puits étroit et profond de plus huit mètres, des meurtrières percées dans les parois de la pile, permettent des tirs rasant directement dans le fossé. Mais étant donné l’exhibition de ce petit poste de tir, un seul homme peut le servir et uniquement muni d’une arme individuelle (arquebuse ou arbalète, cette dernière ayant été en usage jusqu’au milieu du XVIe siècle).

Enfin, des boulevards terrassés sont aménagés sur les flancs est, sud et ouest du château. Ces boulevards sont renforcés par des tours basses casematées. Le boulevard arrondi qui contourne le pied de l’angle sud-est du château renferme un long couloir semi-circulaire qui dessert huit canonnières qui prennent les pentes est, sud et nord sous leurs feux. Ce couloir-casemate est couvert d’une remarquable voûte. On y descend par une rampe située à l’une de ses extrémités. Cette pente aménagée permet ainsi un accès aisé pour le portage de canons de petit calibre. À l’autre extrémité, un escalier à vis remonte près de l’entrée de la grotte-couloir menant au moineau du grand fossé nord. Le boulevard implanté à l’angle sud-ouest du château communique avec l’extérieur au moyen d’un passage en chicane ménagé au cœur une tourelle basse couverte d’un toit de lauzes. D’apparence anodine, banale, l’accès réalisé dans cette tourelle est en réalité un redoutable piège : deux portes épaisses à forcer, l’une pour pénétrer dans la tourelle, l’autre pour pouvoir en ressortir. Entre ces deux fermetures : un étroit couloir en zigzag interrompu par une porte intermédiaire, elle-même prise sous les tirs d’enfilade d’une meurtrière intérieure.

Les fausses-braies/boulevards et la barbacane ne sont destinées qu’à éloigner l’assaillant du cœur du château, qui constitue la partie résidentielle. Celle-ci est également renforcée. Six tours sont construites, quatre tours circulaires d’angle et deux tours de milieu de courtine, une carrée à l’ouest, et une ronde au sud (d’importance secondaire, d’autant qu’elle est actuellement prise dans des appartements construits au XVIIIe siècle). Les tours sont à peine engagées, donc a contrario très saillantes par rapport à l’enceinte, ce qui permet un meilleur flanquement de celle-ci. La plus intéressante de ces tours construites par Béranger de Roquefeuil se situe à l’angle nord-ouest du château, à l’extrémité du grand fossé de l’entrée. Il s’agit d’un énorme tour cylindre de plus de quatorze mètres de diamètre, haut de trente mètres et dont les murs dépassent les quatre mètres d’épaisseur à la base. Elle contient sept étages dont les trois plus bas desservent des canonnières, tandis que les quatre étages supérieurs, non dévolus à la défense, s’éclairent par de magnifiques fenêtres à croisées de meneaux. Le sommet de cette remarquable tour (l’une des plus belles tours médiévales de France) est couronné d’un chemin de ronde avec mâchicoulis porté par des corbeaux de type breton (en pyramides inversées, avec des quatre ou cinq ressauts.

Ces hautes tours servent, comme dans le château médiéval primitif, à protéger les murailles grâce aux avancées qu’elles constituent.