La forteresse médiévale dessinait un grand carré de 70 mètres de côté flanqué aux angles de grosses tours circulaires. Les courtines nord et ouest étaient interrompues en leur centre par de nouvelles tours rondes. Deux portes enserrées entre deux cylindres étaient ménagées dans les murailles orientale et méridionale. Cette disposition reprenait les grands principes utilisés peu auparavant par les bâtisseurs de Druyes-les-Belles-Fontaines (Yonne) : forme géométrique simple et utilisation massive des flanquements très saillants. On veillait à ne jamais laisser des portions de murs linéaires de plus de 25-30 mètres, correspondants à la portée efficiente d'un arc. Toutes les tours étaient percées de multiples archères à ébrasement simple, assurant ainsi une parfaite couverture des remparts aveugles.

L'ensemble, soigneusement appareillé en belles pierres de taille, possédait des bases légèrement talutées (bases pleines et fruitées pour les tours). Cet agencement visait deux objectifs fondamentaux : 1/ offrir une masse compacte à toute tentative de sape. 2/ Favoriser le rebond des projectiles jetés depuis les sommets.

Légèrement excentré, le donjon cylindrique culminait à 32 mètres. Il possédait son fossé propre totalement pavé. Cette tour monumentale affichait un diamètre de 15,60 mètres pour une épaisseur de murailles de 4,25 mètres. Les volumes intérieurs (3 ?) étaient voûtés en pierre, limitant ainsi les risques d'incendie. Tous les autres bâtiments s'articulaient autour de la cour, adossés aux courtines.

Le plan du donjon du Louvre fut décliné à l'infini dans les constructions attribuables à Philippe Auguste. Seule la grosse tour de Bourges, aujourd'hui disparue, lui était antérieure. Les tours de Gisors (Tour du Prisonnier), Falaise (Tour Talbot), Villeneuve-sur-Yonne, Chinon (Tour du Coudray), Verneuil-sur-Avre (Tour grise), Lillebonne, Montlhéry, Rouen (Le Donjon), Issoudun (Tour Blanche), Vernon (Tour des Archives) et Dourdan reprennent les mêmes critères et présentent toutes d'étonnantes similitudes entre elles. De grands seigneurs féodaux s'en inspirèrent aussi, tels Alphonse de Poitiers à Najac (Aveyron), ou Enguerrand III de Coucy dans le château du même nom.

Aucune tour philippienne ne nous est parvenue avec son couronnement. Les hourds de Rouen où les mâchicoulis de Falaise ne sont que des restitutions tardives (XIXe). Impossible donc d'asséner un verdict définitif concernant le donjon du Louvre dont il n'existe plus que les fondations. Quelques indices permettent toutefois d'avancer de solides hypothèses : parmi les trop rares textes affairant aux châteaux du grand Capétien, plusieurs mentionnent la présence de couvertures de plomb (Issoudun, le Goulet…) et de hourds (Villeneuve-sur-Yonne, Montreuil-sur-Mer, La Ferté-Saint-Samson…). L'édifice contemporain le mieux conservé, la Tour Blanche d'Issoudun, est pourvue de trous de boulins. Ces orifices étaient destinés à recevoir les poutres supportant des galeries de bois. L'existence de hourds surmontés de toitures recouvertes en plomb paraissent donc, à cette époque, absolument incontournables.

Le Louvre constitua un authentique laboratoire de techniques militaires, sans cesse imitées et améliorées au cours des siècles suivants. Dans les spécimens ultérieurs de châteaux complets, la tour maîtresse fut souvent déplacée sur le périmètre de l'enceinte, du côté le plus exposé en cas d'assaut. Cet ordonnancement facilitait les communications internes en dégageant la cour, permettait l'installation de machines de guerre dans les espaces libérés et favorisait par conséquent une défense plus active. On ne se contentait plus d'opposer à l'assaillant, comme aux premiers temps de la fortification médiévale, un site inexpugnable renforcé d'obstacles généralement aveugles et puissants de leur seule masse, devant un donjon cantonné au rôle d'ultime refuge. L'architecture augustéenne témoigne d'un virage annoncé en germe par les constructions des Plantagenêts et certains exemples isolés. Nous retrouvons ces schémas directeurs appliqués à Dourdan, Nesles-en-Tardénois, ou Rouen. Les bâtisseurs purent désormais descendre de leurs nids d'aigles, certes inaccessibles mais peu fonctionnels. Rois et princes territoriaux n'hésitèrent plus à bâtir en plaine, copiés par les féodaux suffisamment riches pour les imiter.

Dans certaines constructions enfin, les donjons furent purement et simplement supprimés : Yèvre-le-Châtel (Loiret), La Fère-en-Tardénois (Aisne), Boulogne-sur-Mer (Pas-de-Calais) en sont des témoignages notables.