Después de que la primera campaña de Bayezid fue interrumpida por la cruzada de Nicópolis, y luego de la batalla de Ankara, un período de agitación de unos 11 años se apoderó de los otomanos, que terminó con el ascenso de Mehmed I al trono. Su nieto, el sultán Mehmed II reforzó la fortaleza con paredes de dos metros de espesor y otras tres torres de vigilancia, añadiendo extensiones adicionales, incluyendo un almacén y cuartos de estar. Como parte de sus planes para lanzar una renovada campaña militar para conquistar Constantinopla, Mehmed II ordenó construir una estructura hermana del Anadoluhisarı cruzando el Bósforo llamada Rumelihisarı, y las dos fortalezas trabajaron en conjunto en 1453 para potenciar todo el tráfico marítimo a lo largo del Bósforo, ayudando así a los otomanos a alcanzar su meta de hacer la ciudad de Constantinopla (más tarde rebautizada como Estambul) la nueva capital del imperio.