С 1827 года член Государственного совета. 1 июля 1829 года получил графский титул. В том же году разработал проект перестройки Брестской крепости, строительство которой закончилось в 1842 году. Во время осады этой крепости в июне — июле 1941 года для её разрушения немецким войскам пришлось применять 1800-кг бомбы. 24 августа 1941 года крепость посетили Гитлер и Муссолини. Будучи наставником Николая I в инженерной и военной науках, сохранил с ним прекрасные отношения, что, однако, не помешало императору взыскать штраф с К. И. Оппермана за поднесённый им на утверждение проект казармы в Бобруйской крепости, обрушившейся вскоре после постройки. Сам император, как руководитель проекта, также оштрафовал себя на 580 рублей 60 копеек. В 1850 году император присвоил имя Оппермана новой оборонительной башне на реке Бобруйка.