В 1849 году по Высочайшему повелению Главное Инженерное училище вместе с Михайловским и Артиллерийским училищем были присоединены к штабу Военно-Учебных заведений, но при этом они сохраняли связь со специальными ведомствами — инженерным и артиллерийским. В 1852 году были учреждены третьи специальные классы, в которые принимались воспитанники из корпусов и выпускники Главного Инженерного училища, окончившие курс с отличием, для последующего поступления в Военную Академию или в Лейб-гвардейские полки в чине прапорщика, либо в армию в чине подпоручика. В связи с переводом в штаб Военно-Учебных заведений в уставе училища были сделаны небольшие изменения, которые касались, в основном, правил производства воспитанников в офицеры и пребывания их в офицерских классах.

В 1855 году Главное инженерное училище по повелению государя было переименовано в Николаевское. В этом же году офицерские классы были переименованы в Николаевскую Инженерную академию, став отделом Военной академии. В 1863 году оно было вновь присоединено к инженерному ведомству, но через некоторое время училище было отнесено к главному инженерному управлению.

В начале 1860-х годов остро ощущалась нехватка в офицерских кадрах, так как военные училища не предоставляли необходимого количества выпускников. Предлагались разные пути решения этой проблемы. Были предложения преобразования военных училищ в юнкерские школы, но авторы подобных планов упускали из вида, что уровень знаний юнкера был гораздо ниже уровня знаний выпускника военно-учебного заведения. Правительство пошло более рациональным путем: был поставлен вопрос об устранении недостатков военных училищ и о повышении уровня юнкеров. Для его решения был создан особый комитет, который положил отделить специальное военное образование от общего. Главное Управление Военно-Учебными Заведениями было включено в состав Военного Министерства. Это были важные реформы в ведомстве военно-учебных заведений. Они отразились и на специальных училищах — Артиллерийском и Инженерном. В результате Николаевская Инженерная академия и училище поступили в Инженерное ведомство.

В конце XIX века училище имело три класса: младший, средний и старший, причем последний разделен на два отделения. В училище принимались люди не моложе 16 лет. В младший класс без экзаменов зачислялись те, кто с успехом окончил курс в кадетских корпусах; выпускники невоенных средних учебных заведений сдавали экзамен, состоящий из математических предметов. В старший класс без экзамена принимались юнкера, с успехом окончившие курс по первому разряду в военных училищах; экзамен, состоящий из военных наук, сдавали выпускники высших учебных заведений, завершившие физико-математический курс. В Инженерном училище преподавались: закон Божий, мировая и отечественная история, математика и аналитическая геометрия, физика, элементарная химия, тактика, артиллерийское дело, фортификация, элементы строительного искусства, топография, военная администрация, законоведение, русский язык, иностранные языки, черчение. Для практического образования, по окончании годичных экзаменов, юнкера вывозились в саперный Усть-Ижорский лагерь. При выпуске юнкера делились на три разряда, в зависимости от успеваемости. Юнкера 1-го разряда выпускались подпоручиками полевых инженерных войск; юнкера 2-го разряда — подпоручиками армейской пехоты; юнкера 3-го разряда переводились в полки армейской пехоты унтер-офицерами на 6 месяцев и по истечении этого срока производились в офицеры без экзамена при наличии вакансии. Неспособные к военной службе награждались при выпуске соответственно гражданскими чинами — X, XII, и XIV классов.

Николаевская Инженерная академия

Как уже ранее говорилось, в 1855 году произошло отделение офицерского класса от Главного инженерного училища с образованием Николаевской Инженерной академии, которая после отделения вошла в состав Императорской военной академии. Самостоятельную организацию академия получила в 1863 году. В этом же году было установлено требование, согласно которому можно было поступать в академию, только прослужив в строю определенное число лет. В концу XIX века академия имела два класса — старший и младший, а также дополнительный курс. Классы были предназначены для обучения Инженерных войск, дополнительный курс для подготовки офицеров к службе в корпусе военных инженеров. Академия состояла при главном Инженерном управлении. Непосредственное управление ею осуществлял начальник академии, назначавшийся из генералов инженерного корпуса. Академия имела свою библиотеку, музей, химическую лабораторию и физический кабинет. К приемному экзамену допускаются офицеры всех родов войск, состоящие в чинах не старше поручика гвардии или штабс-капитана армии и прослужившие в офицерском звании не менее 3 лет. После обучения в академии каждый офицер обязан был прослужить по полтора года за каждый год пребывания в академии в частях инженерных войск. Желающие поступить в академию подвергались предварительным испытаниям при штабах саперных бригад, а где их не было — при окружных и крепостных инженерных управлениях. Испытания включали в себя экзамены по фортификации, математике (в том числе по аналитической геометрии и дифференциальному исчислению), механике, топографии, физике, химии, черчению, русскому, французскому и немецкому языкам. Главными предметами, преподававшимися в академии, были: фортификация, все отделы строительного искусства, архитектура с черчением и проектами, теоретическая, строительная и прикладная механика, тоже с проектами. Вспомогательными предметами были: история осад, высшая математика, начертательная геометрия, геодезия, физика, химия, минералогия и геология, тактика, военная история и стратегия, современное (на тот момент) состояние артиллерии, подводные мины, русский и иностранные языки (французский и немецкий). В летнее время проводились практические занятия по решению тактико-фортификационных задач. Для перехода из младшего класса в старший и для удовлетворительного окончания обоих классов экзаменуемый должен был получить в среднем не менее 9 баллов по главным предметам и по русскому языку. Офицеры, удовлетворительно окончившие курс младшего и старшего класса, делились на два разряда. К первому относились те, кто получил по главным предметам в среднем не менее 10 баллов, а по вспомогательным — не менее 9. Все остальные относились ко 2-му разряду. Все удовлетворительно окончившие курс двух классов получали право на академический знак и особые преимущества при последующем производстве в штаб-офицерский чин, а отнесенные к 1-му классу, сверх того, годовой оклад жалованья. Кроме этого осуществлялся прием на дополнительный курс отнесенных к 1-му разряду офицеров, причем число мест устанавливалось военным министром. Для успешного окончания дополнительного курса требовались те же условия, что и для окончания двух классов по первому разряду. Успешно окончившие дополнительный курс производились в следующие чины, до чина штабс-капитана гвардии или капитана армии включительно, и получали право на перевод в корпус военных инженеров; лучшие из них награждались медалями.