此段长城北起火焰山“九眼楼”，向南过小火焰山折而向东经田仙峪、贾儿岭至慕田峪秃尾巴边，全长13公里。其中有空心敌台51座，实心敌台30座，墙台1座。此段长城是怀柔境内最为精彩的一段，山势惊险陡峭，地形复杂，长城弯曲起伏，敌台密集，实心敌台偏多。高插云汉的“九眼楼”，位于此段长城最北的大火焰山顶。“九眼楼”建筑形式独特。主体是个巨大的拱室，拱室南北两端各开一门两窗，东西拱壁中部各开一门，拱室四周为回廊走道，走廊外墙每面各开九孔，故称“九眼楼”。由于地处大火焰山顶，高耸人云，晴空之夜能望京城烟火。明朝姑苏徐申作诗赞曰：“天际丹梯拱帝州，高台插汉眺燕幽……”
    “鹰飞倒仰”。小火焰山东南，山势急转而下，约行800米，一峰突兀而起，北侧万丈悬崖，长城至此如巨龙腾空，直奔山顶，惊险异常，老鹰飞到此都得仰面而飞，故人称此处为“鹰飞倒仰”。此处实心敌台一座，并盖有铺房三间。
    “擦边儿过”。从“鹰飞倒仰”东行200米，有一实心敌台高高矗立在山头之上。由于山头面积过于窄小，长城不能修上敌台，只能从敌台脚下不足一米的崖边修过，过往行人只能手扶台角擦身而过，故此称为“擦边儿过”。
    “爬天梯”。从“擦边儿过”向东，长城是一溜下滑，一处比一处低。距“擦边儿过”敌台140多米处有一敌台，敌台东侧山脊窄而陡，长城至此也修得很窄，人可以同时摸到两侧垛口。此处长城台阶每磴高50多厘米，上下必须手足并用如爬天梯，观之胆战心惊，爬之乐趣无穷。
    “过单边”。天梯往东有处山脊非常狭窄，长城至此只有外侧修一段单墙，人只能手扶垛口，脚蹬石沿小心通过。此段虽然不长，但过之使人胆寒。
    “箭扣”。是这段长城最低洼处，远望如一张弓放置在此，而此处正像是弯弓搭箭的地方，故名“箭扣”。站在“箭扣”向东西望去，山岭一处比一处高。此处内险外平，是西栅子通往桃峪的唯一近路。
    “油篓顶”。是“箭扣”东段第一险峰。山峰高耸，奇石裸露。敌台修在山顶上，从山下望去，削肩直颈犹如古时榨油房盛油的“油篓”，故称此峰为“油篓顶”。此处由于山峰过于陡峭，两边的长城都只能修到敌台脚下，不能穿楼而过，想过此楼必须从两侧长城里边的券门绕楼而行。敌台东侧留有登台券洞，登台必须沿券洞内台阶攀石而上，方可到达台顶。登上此楼，周围一切尽收眼底，是四面都可制敌的要害之处。
    “翻石下谷”。从“油篓顶”东行300多米，长城被一巨石隔断，想通过必须攀石而上，然后再从巨石另一面攀缘而下，转弯进入深沟峡谷，穿过谷中空心敌台才能再登南山长城。
    “山间单边”。从谷中空心敌台向南，山势步步登高，长城亦急转而上。此处长城实际是沿着一条山腰石缝而建。外侧石沿上垒有垛口墙，中间只能容一人攀缘通行，最陡处必须双手扣住石缝，脚蹬六七块城砖才能爬上去。
    “石门”与“正北楼”。攀上石缝转而向东便是“石门”。此处乍一见是山崖阻路，城断路绝。走到近前方知是两块巨石交错立于长城之上，中间只能容一个人通过。穿过“石门”，爬上主峰，便到达一个造型别致、宽敞舒适的空心敌台，此楼位于桃峪村正北方向，故称“正北楼”。登此楼向西可观赏“箭扣”长城全景，向东可欣赏“牛犄角边”和慕田峪长城远景。
    慕田峪长城。山势相对平缓，植被茂密而秀美。1983年后，已修复总长约3000米，敌楼、敌台25座。正关台空实结合，三楼并矗，别具一格。1988年正式对外开放，每年都有数十万中外游人来此游览。
    西接慕田峪大角楼，向东北过亓连口折而向东直抵柳树沟西坡的“转角楼”，然后下坡过“坐楼”，再翻上东坡“高楼”，又折向东南“大石湖”，向东经神堂峪折向东北“龙庙顶”，全长7733米。此段长城共有敌台35座。长城修筑比较简单：大部分是用自然山石垒砌的，有许多地段干脆就利用山险，不筑城或砌以简单的干插边，只有关隘用石条、城砖垒砌。
    “亓连口”。位于范崎公路的莲花池大桥处。此处原有关门，南北长城相连贯通，雄伟壮观。后来因修公路将关门拆毁。关东南0．5公里有守关城堡一座，现堡已不存。
    “柳树沟”。在“亓连口”东一公里处，是一条宽敞的山沟。沟西坡沿上建有空心敌台一座，内部呈“回”字形，人称“转角楼”。长城自“转角楼”向下直扎沟底。沟底中间突兀一山，山顶筑一空心敌台，似坐守待敌的军士。它可以同时控制两旁的山沟，故人称“坐楼”。沟东坡山上建一敌楼，人称“高楼”。前面三个敌楼上下左右相互呼应，紧密联防，使此处的防御显得格外严谨、周密。
    “长园堡”与“大石湖”。从“亓连口”南行4公里有“长园堡”。此堡的设置有三个目的：一是抵御从“亓连口”和“柳树沟”方向突人的南犯之敌。二是坚守大石湖。大石湖外侧悬崖峭壁，易守难攻，但是离村较远，不利守城将士轮番更替。在此设堡，守城战士可以从小路直达“磨刀石”敌台，扼守“大石湖”长城。三是堵住红螺山西侧从长园至甘涧峪的主要通道。因为这里是从“亓连口”进入平原的最近之路，属于军事要道之一。
    神堂峪口。南北有两道长城关卡。北面的是主城关卡，关卡东西两边敌楼密集。主关卡将敌楼修在河沿上，死死地卡住河口，不留丝毫余地。主关卡南面还有一道关卡，城墙为粗糙的山石，从东西两侧山脊向谷口合拢，形成第二道防线。谷口南面筑有守口城堡。