Para garantir a posse do Vale Guaporé-Mamoré e a livre navegação fluvial dos seus rios, bem como afastar as pretensões dos espanhóis sobre a área, resolveu o governo português mandar construir um forte militar na margem direita do rio Guaporé na fronteira ocidental do Brasil com o Vice-Reino do Peru . Coube a missão ao Capitão General Dom Luiz Albuquerque de Melo Pereira e Caceres, Governador da Capitania de Mato Grosso, o qual tomou todas as providências, a fim de cumprir as ordens de D. José I, rei de Portugal.

A ata da cerimônia de lançamento consagra os quatro baluartes que teria a fortificação a Nossa Senhora da Conceição e Santa Bárbara, adjacentes ao rio; a Santo Antonio de Pádua e Santo André Avelino, os que corresponderiam aos anteriores, nesta ordem, voltados para a floresta.

Assim, no dia 29 de junho de 1776, foi colocada a pedra fundamental no alicerce do ângulo do baluarte Nossa Senhora da Conceição, situado na direção do poente, sendo oficialmente dado início a construção sob as ordens do engenheiro militar Domingos Sambocet. A obra empregou mais de duzentos operários especializados (pedreiros, carpinteiros, marceneiros e artífices diversos), mobilizados no Rio de Janeiro e Belém do Pará, além de mais de hum mil escravos.

A fortaleza foi concluída em 1783, sob as ordens do engenheiro militar Capitão Ricardo Franco de Almeida Serra, substituto de Sambocet, falecido vítima de malária, no decorrer da construção.

A monumental construção de estilo Vauban de 6ª classe, é constituída por um quadrado de 970 metros de perímetro, com muralhas de 10 metros de altura e com quatro baluartes de 59x43m, armados cada um com quatorze (14) canhoneiras. Circundando-a existia um longo e profundo posso, sendo que o acesso ao interior da fortaleza só será possível através de ponte elevadiça que conduzia a porta da muralha norte.

Os baluartes denominavam-se Nossa Senhora da Conceição (voltado para o Oeste), Santa Bárbara (voltado para o sul) – adjacente ao rio Guaporé, Santo Antônio de Pádua (voltado para o Norte) e Santo André Avelino (voltado para o Leste). Esta praça militar além do objetivo precípuo de garantir a posse do Guaporé para Portugal, seria Base para a expansão portuguesa na direção do oeste até as ricas minas de São Luiz de Potozzi, no Vice-Reino do Peru

As pedras para a construção foram obtidas no próprio local, a Cal em Belém do Pará, Albuquerque e Corumbá (MT), a artilharia veio de Lisboa via Belém do Pará, uns chegaram pela rota fluvial Amazonas-Madeira-Guaporé e outros pelas Amazonas-Tapajós-Guaporé.

O primeiro comandante do Forte Príncipe da Beira, foi o Capitão de Dragões, José Melo da Silva Vilhena.