Jabarkan Dinas pada Kesultanan Utsmaniyah dari Helmuth von Moltke yang Tua

Tahun 1835 dalam rangka kenaikan pangkat menjadi kapten, Moltke memperoleh kesempatan untuk bepergian selama enam bulan ke selatan Eropa Timur. Setelah singgah di Konstantinopel, ia diminta oleh Sultan Mahmud II untuk membantuk memodernisasi milier Kesultanan Utsmaniyah dan setelah disetujui Berlin ia menerima permintaan itu. Ia tinggal di Konstantinopel selama dua tahun, mempelajari bahasa Turki dan mengamati kota Konstantinopel, Selat Bosporus, dan Selat Dardanella. Ia bepergian hingga Wallachia, Bulgaria dan Rumelia, serta mengunjungi banyak tempat di kedua sisi selat itu.

Tahun 1838 Moltke diutus sebagai penasihat pada jenderal Utsmaniyah yang sedang memimpin pasukan di Anatolia dalam rangka mengatasi pemberontakan Muhammad Ali dari Mesir.) Selama musim panas Moltke melakukan pengintaian dan pengamatan dengan berkuda sejauh ribuan mil. Ia menyusuri Sungai Efrat dan mengunjungi serta memetakan banyak wilayah bagian Kesultanan Utsmaniyah. Tahun 1839 pasukan bergerak ke selatan untuk memerangi bangsa Mesir, tetapi saat musuh semakin dekat, sang jenderal menolak mendengar saran Moltke. Moltke mengundurkan diri dari posisinya dan mengambil alih artileri. Dalam Pertempuran Nezib (sekarang Nusaybin) tanggal 24 Juni 1839, pasukan Utsmaniyah mengalami kekalahan. Dengan susah payah Moltke kembali ke Laut Hitam dan dari sana ia melanjutkan ke Konstantinopel. Tanggal 1 Juli 1839 Sultan Mahmud II wafat, sehingga ia pulang ke Berlin dan tiba di sana pada Desember 1839 dalam kondisi sakit.

Setelah pulang, Moltke menerbitkan beberapa surat yang pernah ia tulis dalam sebuah buku berjudul Briefe über die Zustände und Begebenheiten in der Türkei 1835–39 (Surat-Surat pada Situasi dan Peristiwa di Turki dalam Tahun 1835 hingga 1839. Buku itu diterima dengan baik oleh publik. Awal tahun berikutnya ia menikahi seorang perempuan muda Inggris, Maria Bertha Helena Burt, putri John Heyliger Burt dari St. Croix di Hindia Barat Denmark. Pernikahan mereka bahagia, meskipun tidak dikaruniai anak.

Tahun 1840 Moltke ditunjuk menjadi staf Korps AD ke-4 dan ditempatkan di Berlin. Ia menerbitkan peta-peta Konstantinopel dan bersama dengan petualang-petualang Jerman lainnya menerbitkan sebuah peta baru Asia Minor dan sebuah memoar mengenai geografi mengenai negara tersebut. Ia tertarik pada kereta api dan ia menjadi salah satu penanggung jawab pertama kereta api Hamburg-Berlin.

Tahun 1845 Moltke menerbitkan buku Der russisch-türkische Feldzug 1828–29 (Peperangan Russo-Turki 1828-1829) yang juga diterima dengan baik di kalangan militer. Pada tahun yang sama ia berdinas di Roma sebagai ajudan pribadi Pangeran Heinrich dari Prussia, yang memungkinkan ia untuk membuat peta lain dari Kota Abadi (diterbitkan tahun 1852). Tahun 1848, setelah kembali sementara ke Staf Umum di Berlin, ia menjadi Kepala Staf Korps AD ke-4 yang bermarkas di Magdeburg. Ia berada di sana selama tujuh tahun dan dalam periode itu ia memperoleh kenaikan pangkat menjadi Letnan Kolonel dan Kolonel.

Tahun 1855 Moltke bertugas sebagai asisten pribadi Pangeran Friedrich (kemudian menjadi Kaisar Friedrich III). Ia menemani sang pangeran ke Inggris (untuk menikah), Paris, dan Sankt-Peterburg untuk penobatan Aleksandr II dari Rusia.

Kepala Staf Umum Prussia dan Kepala Staf Umum Agung Prussia

Tahun 1857 Moltke diberikan posisi sebagai Kepala Staf Umum (Chef des Generalstabs) sebuah posisi yang dijabatnya selama 30 tahun ke depan (meskipun setelah Prusia berubah menjadi Kekaisaran Jerman tahun 1871, jabatan itu diubah namanya menjadi "Staf Umum Agung" (Chefs des Großen Generalstabs) karena jabatan itu memegang kekuasaan atas semua angkatan bersenjata Jerman selama perang). Segera setelah memperoleh posisi itu ia melakukan perubahan pada strategi dan taktik, persenjataan dan sarana komunikasi, pelatihan perwira, dan metode mobilisasi pasukan. Ia juga melembagakan secara formal studi mengenai politik Eropa sehubungan dengan rencana peperangan yang mungkin akan diperlukan. Secara singkat, ia dengan cepat membentuk posisi-posisi yang kini ada pada staf umum modern.

Tahun 1859 Perang Austro-Sardinia di Italia mendorong mobilisasi pasukan Prussia, meskipun mereka tidak bertempur. Setelah mobilisasi, pasukan direorganisasi dan kekuatannya hampir digandakan. Reorganisasi tersebut bukan hanya hasil pemikiran Moltke, tetapi juga sang Pangeran Kadipaten, Wilhelm, dan Menteri Perang, Albrecht von Roon. Moltke mengamati peperangan Italia secara saksama dan menulis sejarahnya (diterbitkan tahun 1862).

Bulan Desember 1862 Moltke dimintai pendapat mengenai aspek militer dari perselisihan dengan Denmark. Ia berpendapat bahwa sulit untuk mengakhiri perang karena pasukan Denmark akan mundur ke pulau-pulau apabila mungkin dan Prusia tidak dapat menyerang ke sana karena laut dikuasai oleh Denmark. Ia membuat rencana untuk menutupi mundurnya pasukan Denmark sebelum serangan dilakukan di Schleswig.

Ketika Perang Schleswig Kedua meletus pada Februari 1864, Moltke tidak ikut bersama pasukan Prussia, ia tetap berada di Berlin. Rencana perangnya tidak dijalankan dengan baik dan pasukan Denmark melarikan diri ke Dybbøl dan Fredericia, lalu menyeberangi selat ke pulau Als dan Fyn. Dybbøl dan Fredericia dikepung. Dybbøl dibom dan Fredericia ditinggalkan oleh pasukan tanpa pertempuran. Perang tidak menunjukkan tanda-tanda berakhir. Pasukan Denmark aman di Pulau Als dan Fyn.