1834年，毛奇升为上尉。这年11月，他到达土耳其首都君士坦丁堡，名义上是休假，实际上是受命出使，帮助土耳其进行军事改革，加强普鲁士在土耳其的影响。毛奇作为顾问帮助苏丹政府拟订建立国防军的计划；视察达达尼尔阵地并提出改进设施的方案；勘察巴尔那要塞和博斯普鲁斯海峡等。毛奇特别详尽地勘察了君士坦丁堡及其四郊，绘制了著名的君士坦丁堡地形图。
1839年6月，土耳其同埃及发生战争，遭到失败，普鲁士军官也被迫离土回国。毛奇在土耳其军队中任职4年多后，于1839年12月回到柏林。这时，他不仅是一个文武兼备、观察敏锐的人，而且有了一般人所不能比拟的丰富的经历，性格也变得更加坚韧。
1842年毛奇升为少校，在柏林第4军参谋部供职。他写了《1828至1829年的俄土战争史》，考察了俄国在战争中的目的、政策和作用，把战争同政治联系起来，被认为是一部军事杰作。这时，他还担任了汉堡至柏林的铁路局长，有机会观察铁路和先进技术在战争中将能起到的作用。