Massenbach nahm am preußischen Einmarsch in Holland 1787 und am Krieg gegen Frankreich bis zum Basler Frieden teil. In dieser Zeit war er zugleich Lehrer an der Potsdamer Militär-Ingenieurakademie. 1788 heiratete er in der Potsdamer Garnisonkirche Amalie von Gualtieri, eine Tochter des hugenottischen Pastors von Bernau bei Berlin und Schwester der Marie von Kleist, einer nahen Verwandten und Freundin des Dichters Heinrich von Kleist. 1791 wurde er zum Major und Flügeladjutanten des Preußischen Königs ernannt. In dieser Funktion setzte er sich intensiv für Reformen auf dem Gebiet der preußischen Außen- und Finanzpolitik, der Aus- und Weiterbildung von Offizieren und der Weiterentwicklung der Kartographie ein. Als die 1802 von Scharnhorst u. a. gegründete Militärische Gesellschaft zu Berlin, durch die die Weiterbildung der Stabsoffiziere verbessert werden sollte, sich stark um Mitglieder erweiterte, gründete Massenbach in Potsdam eine „Nebenstelle“.