Des casernements à l'épreuve de la bombe existent dans certaines places fortes dès la fin du 17e siècle et le début du 18e siècle, en particulier en montagne (Briançon). Ils restent cependant peu répandus, la plupart des abris à l'épreuve restant des souterrains affectés à d'autres emplois, et trop sombres et humides pour caserner durablement des troupes. La réflexion sur les casernes à l'épreuve reprend durant la seconde moitié du 18e siècle. Elles prennent alors la forme de casemates établies contre ou sous le rempart (Montdauphin, forts de Brest, fort de Saint-Père-Marc-en-Poulet).

Le souci de disposer de casernements à l'épreuve pour de larges portions de la garnison s'accroît au début du 19e siècle. Les ingénieurs cherchent à concevoir des bâtiments capables de résister à un bombardement tout en étant assez sains pour être habitables en permanence. Les conceptions de l'époque, influencées par les idées de Montalembert, Le Michaud d'Arçon ou Bousmard, amènent à envisager ces casernes voûtées comme les réduits des ouvrages, et donc à les rendre défensives. Un concours de casernes défensives est organisé par le Comité des fortifications en 1803 à l'initiative du général de Marescot, qui donne aux ingénieurs l'occasion de laisser libre cours à leur imagination. Quelques ouvrages sont construits pendant le Consulat et l'Empire (fort de Querqueville, fort de Saint-Marcouf, caserne du fort de Penthièvre, réduits des ouvrages du Palais).

Après 1815, le besoin de construire rapidement les casernes à l'épreuve dont la nécessité vient d'être démontrée lors des sièges subis en 1814 et 1815 relance les études. Le Comité des fortifications cherche alors à déterminer un plan-type applicable massivement. Il arrête un premier type de caserne en 1826. Un officier, Belmas, se distingue alors par ses propositions de caserne à l'épreuve directement inspirée de son projet de caserne d'infanterie : un bâtiment isolé rectangulaire, constitué d'une juxtaposition de travées transversales voûtées en berceau sur plusieurs niveaux. Ses idées inspirent les projets de construction de casernes à l'épreuve à partir de la seconde moitié des années 1820. L'aspect défensif se retrouve quand ces bâtiments sont placés à la gorge des ouvrages.

En 1843 puis en 1845, le Comité adopte officiellement les plans-type de casernes à l'épreuve selon les idées de Belmas. Ce type de caserne à l'épreuve et ses dérivés est construit en nombre dans les forts et les places de France et d'Algérie jusque sous le Second Empire. En Bretagne, les casernes des forts Lacroix à Groix et des forts de Houat et Hoedic appartiennent à cet ensemble.

Les circonstances locales amènent cependant les ingénieurs à choisir parfois de construire des casernes casematées de rempart, notamment pour des ouvrages pouvant être attaqués de plusieurs côtés à la fois (fort de Quélern, projets pour le fort central d'Ouessant). Une grande caserne casematée est construite au milieu des années 1840 entre les deux bastions de la nouvelle enceinte de l'Harteloire à Brest.

Après 1870, les casernes casematées enterrées redeviennent la norme dans les ouvrages fortifiés.