Đến năm 1850, cơn sốt vàng đã ở đỉnh cao, và California được công nhận là tiểu bang thứ ba mươi trong Liên minh. Alcatraz và một số quần đảo vịnh khác đã 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 trên bờ biển phía Tây của Hoa Kỳ được xây dựng trên Alcatraz để hướng dẫn tàu một cách 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 tấn công bởi kẻ thù, 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 cuộc nội chiến Hoa Kỳ (1861-1865) Alcatraz đã 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 công sự 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 một nhà tù quân sự.

Quân đội đã 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 bị trừng 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.