První samostatnou stavební realizací J. Arnolda v Brně byla stavba Biskupského chlapeckého semináře na ulici Veveří. Byl vybudován pro potřeby brněnské diecéze v letech 1857-59, tedy 6 let po příchodu Arnolda do Brna, a je jedním z příkladů městské palácové stavby. Symetrické průčelí je dlouhé celých 55m a je cenným dokladem arkádového stylu, tzv. rundbogenstil, který se do našich zemí dostal z Mnichova. Koneckonců, samotný Arnold, původem z Německa, patřil k jeho hlavním představitelům a zastáncům. Značnou část svých svých staveb navrhoval v tomto stylu. Rundbogenstil vychází z románského slohu a renesanční toskánské architektury. Spočívá v harmonickém opakování obloukového motivu v horizontálních liniích, například ve štukové výzdobě či ve tvaru sdružených oken. K budově patřila také rozlehlá zahrada nabízející klid v centru města. Po válce dlouhá léta sloužila jako škola pro nevidomé, avšak po revoluci byla vrácena původnímu majiteli, brněnskému biskupství. Od roku 1958 je stavba památkově chráněná a v současnosti se zde opět nachází církevní studentský domov.

Stavba na Komenského náměstí se sochou Masaryka dnes slouží Masarykově univerzitě, dříve však sloužila polytechnice. Autorem stavby byl architekt Ignaz Latzel, ale stavbu prováděl Josef Arnold. Jak si lze povšimnout, Arnoldovi město svěřovalo velmi prestižní stavby v samotném městském centru. Symetrická neorenesanční fasáda vynikala i bohatou sochařskou výzdobou, zvláště ve velkorysém vstupním vestibulu. Vídeňský profesor Josef Cesar vytvořil kamenné sochy znázorňující Chemii, Fyziku, Matematiku a Mechaniku, které Latzel umístil mezi rozměrné pilíře. Vídeňský sochař Franz Schwarz pak vytvořil kartuš se zemským znakem, který hlídají dvě chiméry a dvě alegorické sochy Vědy a Průmyslu. Sousoší je umístěno nad hlavním průčelím nad korunní římsou. Budova byla ve svojí době velmi pozitivně příjmána a opěvována jako chrám technických věd či pomník soudobého vkusu a stavebního umění.

Kaunitzův palác neboli palác ALbrechta von Kaunitze, dnes rektorát MU, je jednou ze staveb, kterou navrhl Josef Arnold v letech 1871-72. Původně se jednalo o nájemní dům s menšími i luxusními byty, které byly v oblasti nově vznikající okružní třídy velmi žádané. Součástí byly také obchody a kavárna v přízemí. J. Arnold stavbu navrhl v intencích pozdní italské renesance, což dokládá symetrické řešení fasády, výrazná bosáž a dekorativní štuková výzdoba, která se nachází především pod korunní římsou s balustrádou. Dědic nemovitosti, Václav Kounic, věnoval roku 1908 budovu Spolku Kounicových kolejí českých vysokých škol v Brně jako ubytování pro studenty české techniky. Až v 90. letech se adaptovala pro potřeby rektorátu Masarykovy univerzity.

Zemský ústav Choromyslných byl první samostatný areál na Moravě určený pro choromyslné. Ideálem bylo vytvořit moderní psychiatrické pracoviště, avšak prvotní zpracování projektu připomínalo spíše věznici. Na architektonickém návrhu spolupracovali Joseph Seifert ze zemského úřadu a Ludwig von Zettl s vídeňského ministersva vnitra. Josef Arnold jako stavitel začal stavební práce roku 1861. Klasicistní stavba vyrostla za městem v podstatě na zelené louce a k velkorysému komplexu s 336 lůžky připadala i rozlehlá parková zahrada. Tu upravil liechtensteinský zahradník Anton Schebanek, který se podílel na úpravě parku Lužánky. Na sochařské výzdobě a kamenických pracích se podíle Adolf Loos st. Za zmínku stojí především výzdoba přilehlé kaple v duchu starokřesťanské baziliky a také její pyramidální věž.

Na Komenského náměstí v Brně Josef Arnold prováděl stavbu několika budov. Jednalo se o polytechniku (dnešní Masarykova univerzit) a protější stavbu na níž dnes hledí socha T. G. Masaryka. Stavba byla původně navržena pro účely Gymnázia, které absolvovalo mnoho významných osobností. Chodil sem právě i Tomáš G. Masaryk, dále Adolf Loos či Alfons Mucha. Jednalo se o třetí velkou školskou budovu v centru města, která začala vznikat v roce 1860 podle návrhu architektů Eduarda van der Nülla a Augusta Sicarda (1812 – 1868). Hlavní křídla stvaby jsou z hlediska dekoru pojata celkem skromně, nicméně vstupní středová část je silně inspirována řeckou architekturou. Svědčí o tom čtyři sochy – karyatidy, které znázorňují Historii, Matematiku, Filozofii a Gramatiku. Sochařem byl pravděpodobně Josef Břenek a na ostatní štukové a kamenné výzdobě pracoval Adolf Loos st. Dnes budova slouží Janáčkově akademii můzických umění a sídlí zde její hudební fakulta.

Byla téměř identická s Giskrovou vilou, jen měla verandu krytou dřevěným loubím v romantizujícím dekoru. V roce 1883 ji koupili manželé Franz a Marie Chleborádovi. Jejich jméno je spojeno především s vilou na Kounicově ulici, která proslula jako varhanická škola, jejímž ředitelem byl Leoš Janáček. Od roku 1899 vlastnil vilu stavitel František Alois Dvořák, který v blízkém okolí na přelomu 19. a 20. století navrhl a realizoval řadu staveb. Zřejmě ještě před druhou světovou válkou byla vila zbořena.