Đến năm 1850, Cơn sốt vàng đang ở đỉnh cao và California được công nhận là tiểu bang thứ ba mươi trong Liên minh. Alcatraz và một số đảo vịnh khác được dành riêng "cho mục đích công cộng" theo lệnh của tổng thống vào ngày 6 tháng 11 năm 1850.
Hàng trăm con tàu, hướng đến San Francisco trong Cơn sốt vàng, đã bị đắm dọc theo bờ biển California nguy hiểm. Ngọn hải đăng đầu tiên ở Bờ Tây Hoa Kỳ được xây dựng trên Alcatraz để hướng dẫn tàu an toàn vào Vịnh San Francisco. Ngọn hải đăng đi vào hoạt động vào ngày 1 tháng 6 năm 1854.

Quân đội Hoa Kỳ, nhận ra vịnh San Francisco dễ bị kẻ thù tấn công, đã củng cố lối vào bến cảng bằng các khẩu đội chiến lược bao gồm một pháo đài trên đảo Alcatraz. Pháo đài được hoàn thành vào tháng 12 năm 1859. Trong Nội chiến Hoa Kỳ (1861-1865) Alcatraz trở thành pháo đài lớn nhất của Mỹ ở phía tây sông Mississippi.

Quân đội bắt đầu gửi những người lính-tù nhân đến pháo đài Alcatraz vào đầu năm 1860. Trong bốn mươi năm tiếp theo, hòn đảo dần trở nên lỗi thời như một pháo đài và quan trọng hơn là một nhà tù. Quân đội Hoa Kỳ đã loại bỏ súng của pháo đài và vào năm 1907 chính thức chỉ định Alcatraz là Nhà tù Quân sự.

Quân đội đổi tên hòn đảo vào năm 1915 thành "Chi nhánh Thái Bình Dương, Doanh trại kỷ luật Hoa Kỳ" - một nhà tù dành cho những người lính trải qua hình phạt và đào tạo lại. Các tù nhân quân đội đã xây dựng hầu hết các tòa nhà trên đảo. Đây sẽ là vai trò quân sự cuối cùng của hòn đảo cho đến khi những người lính cuối cùng rời đi vào năm 1933.