Als Graf Heinrich Trajektin ohne männliche Nachkommen 1693 in der Schlacht bei Neerwinden (Belgien) stirbt übernimmt sein Vetter Graf Wilhelm Moritz zu Solms-Greifenstein (* 1651) den Besitz und verlegt seinen Wohnsitz nach Braunfels. Er war mit Magdalena Sophia, Tochter des Landgrafen v. Hessen-Homburg verheiratet. Das Paar hat 15 Kinder, von denen jedoch die meisten schon im Kindesalter starben. Unter seiner Regentschaft erlebt Braunfels eine Blüte und das Schloss die umfangreichsten Aus- und Umbauten in seiner Geschichte; in nebenstehender Zeichnung sind sie gelb gekennzeichent, nur das Neutor (ganz links) ist später entstanden.
Zunächst vollendet Wilhelm Moritz den Wiederaufbau des 1679 durch ein Feuer schwer beschädigten Schlosses. 1696 legt er den schachbrettartig gemusterten inneren Schlosshof (1) an und 1700 erweitert er den so gen. “Ottonische Bau“ (2). 1704 lässt er den Braunfelser Tiergarten anlegen. Der Cabinettsbau (3), früher Back- und Brauhaus sowie vorübergehend Sitz der Rentkammer (heute Schloss-Café) wird aufgestockt und 1712 fertiggestellt. Dann folgen zwei große, noch heute prägende Flügel: im Westen des großen Innenhofs der Lange Bau (4) sowie im Norden mit den Arkaden der Entréebau (5), an den sich der heutige Prinz-Albrechtsbau (6) anschließt.
Als Vollendung der Ringanlage wird schließlich 1717 der Weedenbau (7) errichtet, der seine barocke Architektur bis heute bewahrt hat. Außerdem erweitert Wilhelm Moritz den Entréebau mit den Arkaden (5) nach Westen hin, um für die wachsenden Familie weiteren Wohnraum zu schaffen. Der Plan, die Schlossanlage zu einer prachtvollen barocken Residenz mit riesiger Glaskuppel auszubauen, kommt glücklicherweise nicht mehr zur Ausführung – die Kuppel hätte später sicher Kummer bereitet.
Doch Wilhelm Moritz ist nicht nur prachtliebend. Als Regent tut er viel für sein Land, fördert die Wirtschaft, gründet Eisenwerke und Fabriken. Auch siedelt er auswärtige Fabrikanten, Gewerbetreibende und Handwerker – besonders Hugenotten – in der Grafschaft an. Er initiert die Bildung von Zünften für Schneider, Bäcker, Küfer, Bierbrauer und Schäfer. Nicht zuletzt verdankt verdankt ihm Braunfels seinen einheitlich angelegten, bis heute erhaltenen schönen Marktplatz.
Am 9. Februar 1724 stirbt Wilhelm Moritz im Alter von 73 Jahren.