Hoolimata 19. saj algupoolel rajatud ning rekonstrueeritud meremärkidest, kaebasid meresõitjad siiski tuletornide vähesuse ja nende kehva valgustuse üle Vene vetes. Selline olukord kestis Krimmi sõja lõpuni 1856.a, mille järel hakati mereteede märgistamisega energilisemalt tegelema.

Keri tuletorn läbis nüüd kahekordse uuenduskuuri: 1858. aastal püstitati seal Peterburis valmistatud detailidest raudtuletorn ning varustati Pariisist tellitud dioptrilise aparatuuriga. Aasta varem oli esimene metalltuletorn meie vetes rajatud Viirelaiule (Paternoster). Järgnevatel aastatel ehitati terve rida malmtuletorne: 1864 Vormsi Saksby, 1865 Kihnu, 1866 Virtsu (ainuke malmtuletorn, mis hävis I maailmasõjas), 1871 Vaindloo, 1874 Ristna (kaeti 1920.a kuni teenistusruumini betoonkestaga), 1875 Tahkuna (meie randade kõrgeim metalltuletorn).

Sajandi lõpul rajati meie rannikul ka kolm suuremat kivituletorni: 1871. aastal valmis 20 aastat ehituses olnud tuletorn Mohni saarel (puittorni asemele), 1889.a Pakri uus torn, mis rajati 80 m kaugusele 1808. aastal ehitatud tornist ning 1896.a Tallinna Lõunatuletorn (1835.a ehitatud puidust torni asemele).

20. sajandi alguseks oli Eesti vetes tuletornide ja sadamatulede arv kasvanud poolesajani.
Nüüd asendati rida puitmärke kivi- ja raudtornidega. 1907 ehitati Laiduninale tellistest kaunis tuletorn koos teenistushoonetega, mis aga kaotas varsti oma tähtsuse ning juba I maailmasõja puhkemisel paigutati tema valgustusseade Kübassaare puittuletorni, mis küündis kaugemale Liivi lahte.

Tuletornide valgustussüsteemi tõid põhjaliku pöörde prantsuse füüsiku Augustin Fresneli 1822.-1823. aastal leiutatud ja kasutusele võetud dioptrilised aparaadid (läätseseadmed). Eesti alal ja kogu Vene tsaaririigis võeti sellised seadmed esmakordselt kasutusele alles 1858.a Keri tuletornis. Alates 1902.a hakati Fresneli aparaatides kasutama õlilampide asemel hõõgsukklampe. Selline valgustusviis nõudis aga pidevat järelvalvet ja oli töömahukas.
Otsides võimalusi teenindava personali vähendamiseks ja automaatvalgustusele üleminekuks, tehti mitmesuguseid katseid petrooleumi-, bensiini- ja kivisöegaasilampidega. Laiemalt hakati üle minema atsetüleengaasile ja rootslase Gustaf Daleni poolt välja töötatud plinktulede automaatregulaatori kasutamisele pärast nende täiustamist 1905. ja sellele järgnevatel aastatel.