В 1860-е гг. было предпринято реформирование военно-учебных заведений. Вместо закрытых военных учебных заведений (кадетских корпусов) были созданы военные гимназии. Окончившие их могли продолжать образование в специальных профессиональных учебных заведениях военных училищах (они подразделялись по родам войск пехотные, артиллерийские и др.). Высшими военными учебными заведениями были академии (Артиллерийская, Морская, Генерального штаба и др.). Создавались также низшие юнкерские училища, в которые принимали представителей всех сословий.

Важнейшей реформой стало введение в 1874 г. всеобщей воинской повинности. Рекрутская система таким образом была отменена. Отныне армия комплектовалась иначе. Призыву подлежали лица всех сословий, всё мужское население с 20 лет (позднее с 21 года). Общий срок службы для сухопутных войск устанавливался в 15 лет (из них 6 лет действительной службы, 9 лет в запасе). На флоте срок службы составлял 10 лет (7 действительной, 3 в запасе). Однако для тех, кто имел образование, срок действительной службы сокращался. Окончившие начальные училища служили 4 года, а те, кто имел высшее образование, полгода. От службы освобождались единственные сыновья и единственные кормильцы семьи. Освобождённые от призыва зачислялись в ополчение, формировавшееся лишь во время войны. Не подлежали призыву духовные лица всех вероисповеданий, представители некоторых религиозных сект и организаций, народы Севера, Средней Азии, часть жителей Кавказа и Сибири.

В армии были отменены телесные наказания (наказание розгами сохраня-лось только для штрафников), улучшено питание, переоборудованы казармы, вводилось обучение солдат грамоте.

Происходило перевооружение армии и флота: гладкоствольное оружие заменялось нарезным, началась замена чугунных и бронзовых орудий стальны-ми; на вооружение были приняты скорострельные винтовки системы Бердана (берданки), усовершенствованные русскими инженерами. Изменялась система боевой подготовки. Был издан ряд новых уставов, наставлений, учебных пособий, которые ставили задачу учить солдат лишь тому, что необходимо на войне, значительно сократив время на строевую подготовку.

Д. А. Милютин также реформировал местное военное управление. Отныне страна делилась на военные округа (всего 15), командующие округами подчинялись военному министру. Это упрощало управление армией, повышало возможности мобилизации войск в случае войны.

В результате реформ Россия получила массовую армию, соответствующую требованиям времени. Значительно усилилась боеспособность войск.