Между тем в Кремле готовились к грандиозному строительству. В 1487 г. итальянцы приступили к возведению нового великокняжеского дворца. Он строился из кирпича, камня и дерева. Впоследствии этот дворец послужил основой для дальнейшего развития дворцового комплекса в XVI—XVII вв. Сейчас о нем можно судить лишь по одному сохранившемуся зданию – Грановитой палате. Строили ее Марко Руффо и Пьетро Антонио Солари. Предназначенная для торжественных церемоний и пиров, палата с внешней стороны была выполнена на итальянский манер (грани на фасаде и арочные прорези окон). В оформлении внутреннего интерьера отдали дань уже русской традиции: сводчатые потолки сходятся от углов к центру, к одной опоре - массивному круглому столпу. По всей видимости русские и итальянские мотивы перекликались тогда по всему дворцу. Он состоял тогда из ряда палат и хором, соединяющихся множеством переходов, галерей и крылец.

Одновременно с этим на месте белокаменных стен XIV века из кирпича возводились стены и башни Кремля. В XV—XVI вв. кремлевские башни, еще до появления красочных шатровых завершений, действительно походили на ломбардские замки и крепости-башни. На строительство стен ушло почти 10 лет (1485—1495 гг.), однако комплекс укреплений достраивался и позднее.

Итальянцы возвели и еще два собора на главной площади Кремля. Бон Фрязин перестроил церковь Ивана Лествичника. Архитектор сохранил ее основную особенность – единый каменно-кирпичный столп, соединяющий вместе храм и колокольню – но сделал в то же время церковь много длиннее и шире. После этого Иван Лествичник стал представлять собой трехярусный многогранник с высоким каменным цоколем.

Архангельский собор перестраивал Алевиз Новый. Строительство закончилось уже при Василии III, а первым, кого погребли еще в строившейся новой великокняжеской усыпальнице был Иван III. Новая усыпальница князей московского дома – Архангельский собор – в своей внешности имела одну особенность. Без пятиглавия и абсид собор больше походил на один из множества североитальянских дворцов-палаццио светских правителей, чем на церковное здание. Влияния итальянского Возрождения проявилось в ряде его деталей: закомарные раковины, прямоугольные колоны с капителями, асимметрично расположенные круглые окна.

В первой трети XVI века широкое каменное строительство развернулось на столичном посаде. Причем, строятся и перестраиваются не только церкви, но и гражданские здания. Дорогостоящий при добыче и обработке белый камень был заменен кирпичом. Чаще стали использовать при строительстве различные технические механизмы, например, подъемные блоки, что значительно облегчало и ускоряло возведение зданий. С 1514 по 1520 г. закладываются и освящаются церкви: Св. Варвары (на Варварке), Благовещенья в Воронцове, Благовещения за Неглинной, Св. Владимира в Садех (на Покровке), Леонтия Ростовского и Петра Чудотворца за Неглинной, Введения на Панском дворе (современный Панский переулок), Св. Ильи в начале Ильинской улицы, Усекновение главы Иоанна Предтечи «за Болотом», в Замоскворечье. На постройку одной церкви уходило от одного года до двух лет.

Среди заказчиков и попечителей церквей встречаются Василий III, митрополит Варлаам, купцы гостинной сотни (Юрий Бобынин с братом Алексеем, Юрий Урвихвостов, Федор Вепрь) и даже от «простых людей нехто именем Клим по прозвищу Мужило»».

В XVI веке при господстве в церковной архитектуре кубических форм зданий (купольно-крестовый тип) московскими зодчими были предложены и осуществлены другие композиционные решения. В 1532 году в загородном великокняжеском селе Коломенском на высоком берегу Москвы-реки была построена церковь Вознесения Христово. Считается, что храм был посвящен рождению у великого князя Василия III долгожданного наследника. Необычность храму придавала его шатровая форма, известная до того лишь в деревянной архитектуре северной Руси. Высокое шатровое завершение вытягивалось из столпа-восьмерика, который в свою очередь стоял на четырехугольном основании-четверике. Здание было окружено галереей на арках с лестницами. Среди множества достоинств храма и заслуг архитектора стоит и удачно выбранное место. Неслучайно, в Коломенском, облюбованном государями XVI века, часто и подолгу любили пребывать «в прохладе» (отдых) и царствующие особы XVII столетия.

С Иваном Грозном и событиями его царствования связанны еще две церкви удивительной и необычной формы не только для людей того времени, но для последующих поколений. Если церковь Вознесения в Коломенском связывали с рождением Ивана IV, то церковь Усекновения Главы Иоанна Предтечи в подмосковном селе Дьяково была посвящена его святому покровителю и приурочена к его венчанию на царство в январе 1547 г. Церковь Иоанна Предтечи представляло собой соединение пяти восьмигранных стопов-церквей, самый высокий из которых возвышался в центре, а более низкие располагались вокруг него. Луковичные купола на этот раз заменялись шлемовидными верхами. Все столпы церкви были объединены низкой крытой галереей.

Покровский собор, известный еще и как храм Василия Блаженного, был возведен в самом центре столицы, на Торгу (будущая Красная площадь). Строился он с 1555 по 1560 г. архитекторами Бармой и Постником Яковлевым. Не исключено, что это был один и тот же человек, у которого имя Постник сочеталось с прозвищем Барма. Собор был поставлен в честь праздника Покрова Богородицы. Именно в этот день, 1 октября 1552 года, русские войска взяли Казань. Покровский собор примечателен еще и тем, что воплотил в себе разом те архитектурно-композиционные черты, которые были присуще храмам Коломенского и Дьяково. На этот раз он объединял уже девять столпов, где центральный, самый высокий, был шатрового типа. Остальные, восемь, располагались по кругу. Их объединяла галерея на арках с лестницами. Цветовая гамма собора в XVI веке выглядела более скромно, чем в позднее, в XVII веке. При Иване Грозном она представляла собой сочетание красного (кирпич) и белого (белый камень) цветов.

Храм Василия Блаженного (имя известного тогда в Москве юродивого, погребенного около собора в конце XVI в., закрепилось позднее) положил начало широкому распространению в московском зодчестве шатрового типа. Тем не менее, создать что-нибудь подобное ни в XVI, ни в XVII веке никому не удавалось. С этим была связанна одна легенда. Согласно ей, Иван Грозный приказал ослепить мастеров (или мастера), дабы они уже не смогли повторить уже раз созданное. Говорили, что узнав о храме английская королева Елизавета лично просила русского царя прислать ей архитекторов. Иван Грозный не мог отказать королеве и отослал. Но где-то в пути они были ослеплены по царскому приказу. Как бы то ни было, но собор так и остался недосягаемым образцом на долгие годы.

XVI век отмечен и широкомасштабным строительством крепостных сооружений. В первой половине века каменные стены возводятся в ряде городов по южной и восточной окраине государства. Обустраиваются каменными стенами и крупнейшие русские монастыри: Троицкий, Иосифо-Волоколамский, Новодевичий. В самой Москве в 30-е годы Петрок Малый на месте земляных укреплений Великого посада строит кирпичные стены и башни. В 80-е-90-е годы разросшийся московский посад получил еще ряд укреплений Белый и Деревянный город. Последний охватывал уже все Замоскворечье. Белый город строил Федор Конь, сооружавший потом стены Смоленска.

В XV—XVI веках частым явлением в Москве становятся каменные жилые и казенные здания. Из камня и кирпича были построены Английский, Печатный, Денежный, Посольский дворы, здание московских приказов.

Московское каменное строительство конца XVI века связывают с именем Бориса Годунова. Писатель начала XVII в. князь И.А. Хворостинин писал, что Борис «церкви многие возгради и красоту градскую велением исполни». Попечением Бориса был воздвигнут храм в селе Хорошево, церковь Николы Явленного на Арбате. В 1593 г. был построен главный собор Донского монастыря. Дядя Бориса боярин Д.И.Годунов построил церковь Св. Никиты за Яузой и Борисоглебскую церковь в Кремле. )