Das Fort Holtenau wurde von 1887 bis 1888 hinter dem Voßbrook (dem Uferbereich, der zum Holtenauer Meierhof gehörte) landeinwärts hinter der Quarantäneanstalt an der Stelle der ehemaligen Kate Distelrade gebaut und besaß eine Besatzung von 263 Mann (13 Offiziere und 250 Mannschaften), die mit 6 Geschützen bewaffnet war.

Das Fort hatte eine trapezförmige Gestalt, wobei die längere Seite mit ca. 220 Metern nach Osten lag. Wie alle Anlagen aus damaliger Zeit hatte es unterirdische Kasematten. Für ein freies Schußfeld in Richtung Kieler Förde wurde ein Teil des Voßbrooker Waldes gerodet. Das damals errichtete Sperrfort befand sich also auf dem Gelände des heutigen Flughafens. Mit der Festung Friedrichsort war das Fort Holtenau durch eine in den Jahren 1887-90 angelegte "Fortifikationsstraße", zu der eine seitliche Lorenbahn gehörte, verbunden, die am Prieser Strand entlang über Stegelhörn (siehe Steckendammsau) und die Muschelkate führte.

Nach dem Ersten Weltkrieg wurde das Fort Holtenau wie alle anderen Festungsanlagen geschleift und von 1924 bis 1926 wurden die Überreste im Rahmen der Erweiterung des Flugplatzes Holtenau vollständig beseitigt. Einige Begrenzungssteine des Forts (sogenannte "Rayonsteine") wurden in den letzten Jahrzehnten wiedergefunden und an der Ecke Immelmanstraße-Dittmarweg und nahe der Ecke Gravensteiner Straße-Kanalstraße aufgestellt. Sie sind die einzigen erhaltenen Zeugen des ehemaligen Forts.

Mit den Rayonsteinen wurde das sogenannte "Festungsrayon" markiert, d. h. jener Bereich um eine Festungsanlage, in dem es mit Rücksicht auf ein freies Schußfeld gewisse Auflagen gab, z. B. hinsichtlich der Bebauung. So konnten im Kriegsfall Gebäude oder andere Hindernisse innerhalb des Festungsrayons niedergerissen werden, wie es beispielsweise bei Ausbruch des Ersten Weltkrieges Teilen des Waldes Voßbrook wiederfuhr.