Der Alt-Wielandstein war eine kleine Burg, die wahrscheinlich durch eine massive Umfassungsmauer befestigt war. Reste dieser Mauer sind erhalten, aber keine Grundmauern von Gebäuden. Mauerreste auf der Felsspitze des Hinteren Wielandstein belegen einen kleinen Turm, ansonsten wissen wir nichts über den Hinteren Wielandstein. Dieser diente als Aussichtswarte für Alt-Wielandstein, um den Zugang von der Alb, der vom Hinteren Wielandstein und vom Alt-Wielandstein aus nicht einsehbar war, zu kontrollieren. Für beide Burgen wird als Entstehungszeit um 1150 angenommen. Mit dem Bau des Vorderen und Mittleren Wielandsteins wurde Alt-Wielandstein aufgegeben und vermutlich für den Bau des Vorderen Wielandsteins abgebrochen.

Um 1250 wird der Hintere Wielandstein umgebaut, zeitgleich entstehen der Mittlere und der Vordere Wielandstein. Beide Anlagen sind um Felstürme herumgebaut. Auf dem Felsturm des Mittleren Wielandsteins wird aufgrund von Mauerresten ein Turm mit einer Grundfläche von 5 x 7,5 Metern vermutet. Vom Vorderen Wielandstein ist noch eine 3,8 Meter starke Schildmauer erhalten. Auf der Grundfläche dieser Burg von 21 x 21 Metern befand sich wahrscheinlich ein Fachwerkaufbau, der sich über die gesamte Grundfläche ausdehnte.

So entstanden auf den Felstürmen der Wielandsteine neue Burgen mit aufwendigen Mauerkonstruktionen. Dabei wurden die natürlichen Gegebenheiten der Felsen geschickt ausgenutzt. Die Architektur der drei Burgen war wesentlich aufwendiger als die der bescheidenen Vorgängeranlagen aus der Zeit um 1100. Sie entsprachen den damaligen Vorstellungen von wehrhaften Burgen und verfügten höchstwahrscheinlich auch über mehr Wohnkomfort. Dies zeigt auch der Größenvergleich dieser Anlagen: Der Vordere Wielandstein besaß eine nutzbare Grundfläche von etwa 440 Quadratmetern, der Alte Wielandstein lediglich etwa die Hälfte. Die Burg Alt-Wielandstein wurde – wahrscheinlich nach den Baumaßnahmen um 1250 – vollständig abgetragen. Damit standen auf den Wielandsteinen drei Burgen, die heute weitgehend durch hohe Bäume verdeckt werden.

Der Hintere Wielandstein war vor dem Umbau von 1250 etwa 50 Meter lang und auch schmaler. Auf dieser Fläche standen zwei Fachwerkbauten. Keramikfunde belegen für beide Bauten mittelalterliche Küchenbetriebe. Beim Umbau des Hinteren Wielandsteins wurde die Grundfläche mit einem Kellergebäude erweitert und die Westseite durch einen Graben abgetrennt. Dadurch entstanden die Burgteile Hinterer Wielandstein und „Zwischen-Wielandstein“. Der Zwischen-Wielandstein diente nun als Vorfeld der Burg und wurde säuberlich abgeräumt. Das erklärt auch, warum auf dem Zwischen-Wielandstein keine Mauerreste festgestellt wurden. Am Hinteren Wielandstein gibt es keine Befunde zu Mauerteilen aus der Entstehungszeit. Daher ist denkbar, dass auf dem Zwischen-Wielandstein und dem Hinterem Wielandstein vor dem großen Umbau 1250 lediglich Fachwerkgebäude ohne Umfassungsmauern standen.

Um 1350 sind nur noch der Mittlere und Hintere Wielandstein, um 1450 nur noch der Hintere Wielandstein bewohnt. 1386 ging der Hintere Wielandstein in den Besitz der Württemberger Grafen über und wurde 1478 als einzige noch bewohnbare der ehemals vier Burgen der Adelsfamilie Schilling als freies Eigentum übergeben. Zu dieser Zeit waren bereits wesentliche Teile des Hinteren Wielandsteins nicht mehr bewohnbar, die Burg verfiel weiter. Im Bauernkrieg 1525 wurde sie verwüstet und danach nicht wieder aufgebaut. 1533 wurde das Lehen Wielandstein an die Gemeinde Oberlenningen verkauft. Der Hintere Wielandstein und der Wirtschaftshof der Burg wurden abgebrochen, die Hofgüter an Bauern verteilt.

Die kleine, von zwei Gräben gesicherte Anlage hat im Kernbereich eine Grundfläche von ungefähr 10 auf 10 Meter. Die Gräben sind wenig tief, die Wälle verschleift. An Siedlungsfunden liegen vor Schieferstücke und ein kleiner Keramikscherben der sandig-glimmerhaltigen Drehscheibenware. Die Anlage stammt demnach aus der zweiten Hälfte des 13. Jahrhunderts. Diese merkwürdige Anlage auf dem Hohgreutfels war keine selbstständige Burg, sondern eine vorgeschobene Warte zum Wielandstein. Von hier aus konnte das von der Burg nicht einsehbare Gelände talaufwärts vom Dorf Lenningen und die Albhochfläche über der Burg eingesehen werden.