No obstante, la trascendental fama que aún conserva le vendría con la incorporación del reino a la Corona de Castilla en 1243.
Allí situó Alfonso X el Sabio su residencia murciana, quedando vinculado a los monarcas castellanos.
Fue en esta época cuando Abderramán Ibn Tahir (primer rey musulmán de Murcia) fue encarcelado en él tras su destronamiento.
No obstante su relevancia estratégica había perdido interés conforme se diluían las actividades bélicas fronterizas entre las coronas de Castilla y Aragón.
En uno de los más recientes estudios realizados sobre el castillo de Monteagudo, el arqueólogo Manzano Martínez delimitó las estructuras arquitectónicas existentes en dos espacios amurallados concéntricos que se sitúan en la cima del cerro donde quedó enclavada la fortaleza.
El recinto inferior se extendería principalmente en el sector nororiental del cerro, y está compuesto por un cinto amurallado cuyas torres también se situaron muy próximas entre sí, dándole un aspecto semejante a otras fortificaciones de su contexto histórico y geográfico.
Destaca también en este sector un torreón relacionado con una sima desde la que se abastecía de agua la guarnición del castillo.