Зодчий Алевиз руководил строительством западной стены и башен: Троицкой (проездной) и мелкими — Комендантской, Оружейной и Средней Арсенальной.
В 1516 г. через реку Неглинную был построен мост на арках с отводной башней — «Кутафьей». Таким образом, количество башен, включенных в стены Московского Кремля, составляет 18 и 19-я, выносная, Кутафья.
В 1508 г. со стороны Красной площади вдоль стены Кремля был устроен ров, питаемый водой реки Неглинной, и Кремль оказался окруженным со всех сторон водой. Так в XV в. окончательно сложился центр Москвы — Кремль, занимающий с этого времени площадь 26,5 га, имеющий стены протяженностью свыше 2 км. Высота стен достигает 16 м, ширина — до 4 м. Московский Кремль считался наиболее укрепленной крепостью в Европе.
Стены и башни Московского Кремля не имели еще того живописного силуэта, как теперь. Дело в том, что итальянские мастера построили только стены и низ башен, т. е. их основной массив, до зубцов.
Вся же остальная надстройка (шатровые и ступенчатые дозорные вышки с высокими островерхими крышами), несравненно украсившая Кремль и сделавшая его великолепным национальным достижением русского искусства, была выполнена русскими зодчими в XVII в.
На Соборной площади также происходили большие изменения. Вслед за Успенским собором (1475-1479) были сооружены Благовещенский собор (1484 — 1490), Грановитая палата (1491) и Архангельский собор (1505-1509). В 1505 г. было начато строительство и колокольни Ивана Великого, которое затянулось до 1600 г.
Несмотря на то, что в строительстве Московского Кремля значительную роль играли итальянские зодчие, в его планировке и архитектурной композиции воплощены русские градостроительные принципы.
Если итальянские замки-крепости имели правильные геометрические планы, то ансамбль Московского Кремля отличался свободной асимметрией и гармоничным сочетанием разнообразных архитектурных объемов, тесно связанных с окружающим пейзажем. Внутри кремлевских стен кроме царских хором и соборов были расположены монастыри и усадьбы наиболее знатных представителей боярства и духовенства.
Территория Кремля была прорезана несколькими улицами с деревянными мостовыми, сходившимися к центральной Соборной площади. Сложная композиция архитектурного ансамбля Кремля отвечала требованиям жизни, назначению сооружений, обладала большой художественной выразительностью и архитектурным единством.
Вслед за Кремлем началось строительство вторых и третьих городских стен. В 1535 г. Нетрок Малый начал строить стены и башни Китай-города, на территории которого к этому времени сложился большой торговый посад. Сначала стены были плетне-земляные («киты»), а позже каменно-кирпичные.
В 1538 г. после сооружения стен Китай-города площадь городских земель, защищенных укреплениями, достигла 92 га. Новая стена имела протяженность 2,5 км и включала в себя 12 башен. Высота стен — свыше 8 м, ширина — до 6,5 м по низу и до 4 м по верху. Площадь Китайгородской территории составляла свыше 60 га.
К концу XV столетия были снесены постройки, расположенные против Кремля за Неглинной и Москва-рекой на расстоянии более 200 м от берега и на освободившейся площади посажены фруктовые сады. Это мероприятие имело важное оборонное и противопожарное значение. В результате и архитектурный ансамбль Кремля был подчеркнуто выделен из общегородской застройки.
Частые и опустошительные пожары стимулировали строительство из камня. Многие бояре к концу XV в. строили себе кирпичные или белокаменные палаты, хотя деревянное жилье, типичное для древнерусского зодчества, считалось более благоприятным для здоровья.
В правление Ивана Грозного, после победоносного похода на Казань, в честь победы над татарами на Красной площади был сооружен невиданный храм-монумент — собор Василия Блаженного (1555-1560). Его правильное название — храм Покрова, что на рву.
Непрерывный рост Москвы требовал дальнейшего расширения городских укреплений. Борис Годунов предпринял постройку стен Белого города и нового оборонительного кольца Москвы — деревянный город Скородум. Параллельно строительству городских стен укреплялись подступы к Москве. Так постепенно, один за другим, на юге, юго-востоке и юго-западе выросли крупные монастыри-крепости: Новодевичий, Донской и Симонов.
В начале XVII в. сгорели деревянные стены Скородума и частично пострадали стены Белого города и Китай-города. При царе Михаиле Федоровиче начались работы по восстановлению городских стен. На месте стен Скородума была устроена земляная оборонительная ограда (1618), после чего территория, примыкающая к ныне существующему Садовому кольцу, стала называться Земляным городом.
За Земляным городом в это время появились слободы (Дорогомиловская, Симоновская, Андрониевская и др.), посады и села. За слободами возникли загородные царские дворцы — Измайлово и Коломенское.
Комплекс кремлевских соборов, стен и башен, исключительных по красоте, стал центром огромного для того времени города.
Торговый центр старой Москвы располагался на Красной площади и в Китай-городе. Вплоть до XVIII в. здесь собирались ярмарки и велась торговля в построенных лавках.
Относительно небольшая территория Кремля и Китай-города собирала в пучок радиальные дороги, тянувшиеся из Тверского, Новгородского и других княжеств. Эти дороги постепенно превратились в радиальные улицы Москвы: Тверскую, Арбат, Лубянку и т. д. На месте срытых валов и стен возникли кольцевые улицы. Так образовался радиально-кольцевой план Москвы.