В период правления Ивана Грозного в Кремле формируются приказы – органы центрального управления. Здания приказов расположились на Ивановской площади Кремля, что придало ей значение делового и административного центра страны. Главным среди них был Посольский приказ, ведавший вопросами внешней политики и следивший за соблюдением посольского обряда. Кроме того, появились приказы, ведавшие сложным дворцовым хозяйством, хранилищами и мастерскими. Они располагались в каменных палатах на территории Государева двора. Первое летописное свидетельство об основных царских хранилищах датируется 1547 годом. В рассказе о случившемся тогда в Кремле страшном пожаре летописец перечисляет Казенный двор с царской казной, Оружейную палату, Постельную палату с казной и царские конюшни.

Утверждение царской власти шло параллельно с укреплением позиций Русской православной церкви. В 1448 году впервые митрополит Иона был избран в Кремле на соборе русских епископов без санкции Константинополя. Тем самым русская церковь обрела самостоятельность (автокефалию).

В 1589 году, во время правления сына Ивана Грозного царя Федора Иоанновича, в России было учреждено патриаршество. Первым русским патриархом стал Иов. К нему перешли древние владения митрополитов в Кремле, территория которых была значительно увеличена и застроена новыми каменными палатами и церквами. Двор главы русской церкви стал вторым по значению в Московском Кремле, что соответствовало положению двух «избранных богом» правителей России – царя и патриарха.

В недолгие годы царствования Бориса Годунова особое место среди задач его внутренней политики было отведено развитию и строительству русских городов. Эти усилия принесли определенные результаты, о чем можно судить по самым ранним планам Москвы и Кремля, которые относятся ко времени правления Бориса Годунова.

Началом 1600-х годов датируется «Кремленаград» – удивительный по красоте и точности изображения план Кремля. Он показывает, как улицы Москвы, пройдя через Спасские, Никольские, Троицкие ворота Кремля, продолжают свое движение к его центру, где вливаются в Соборную и Ивановскую площади. План передает характерные черты кремлевских дворов – их замкнутый характер, расположение всех входов в здания со стороны двора, выделение его парадной и хозяйственной половин.

Неизвестный автор явно любуется разнообразием и выразительностью архитектурных форм. Интересно, что в поле его зрения вошли только каменные сооружения и что, при всей достоверности, он слегка акцентирует здания, возведенные царем Борисом. Обширностью и уникальностью каменных строений привлекает внимание Цареборисов двор, где жил Годунов до его избрания на царство. На территории Государева двора, который к этому времени занял всю юго-западную часть Кремля, хорошо виден Запасной дворец, построенный при Борисе Годунове. Он выстроен в форме очень значительного по размеру каре, южная сторона которого поставлена на высокий цокольный этаж, выполняющий одновременно роль мощной подпорной стены крутого холма. На «царицыной половине» двора отмечена Золотая палата, возведенная для царицы Ирины, сестры Бориса Годунова. На Ивановской площади расположились каменные здания приказов, также возведенные при царе Борисе. «Кремленаград» не дает возможности рассмотреть их архитектурные формы, но в альбоме шведского инженера Э. Пальмквиста, приезжавшего вместе с королевским посольством в Москву в 1674 году, дважды воспроизведен Посольский приказ. Видимо, это светское здание конца XVI века, построенное в стилистических традициях возрождения, казалось автору одним из наиболее выразительных в Кремле.

Борис Годунов связывал с Кремлем и более широкие градостроительные планы. В 1600 году колокольня Ивана Великого получила еще один ярус звона, и ее высота достигла восьмидесяти одного метра. Москва нуждалась в подобной вертикали, способной зрительно объединить огромный город. Не лишено оснований предположение о том, что надстройка колокольни была первым этапом осуществления идеи царя Бориса возвести в Кремле подобие Иерусалимского храма. Его предполагаемые размеры, возможно, и вызвали увеличение высоты столпа. Но этот замысел не был воплощен. Надпись золотыми буквами под главой колокольни увековечила имя Бориса Годунова и его наследника – сына Федора.

Но основать новую династию Борису Годунову не пришлось – слишком сильны были его противники, знатные семейства князей Шуйских и бояр Романовых.

После смерти царя Бориса в 1605 году в России началась ожесточенная борьба за власть. Она сопровождалась заговорами, появлением царей-самозванцев и иностранной интервенцией. Период 1605–1612 годов вошел в историю под названием Великой Смуты.

В 1612 году народное ополчение во главе с князем Дмитрием Пожарским и купцом из Нижнего Новгорода Кузьмой Мининым после упорных боев с поляками, длительной осады Китай-города и Кремля освободило Москву от интервентов. По свидетельству современников, перед вошедшими в Кремль предстала картина полного запустения. Церкви были ограблены и осквернены, значительно пострадала царская сокровищница, все деревянные постройки были разобраны на дрова и сожжены. Всем миром москвичи стали расчищать кремлевский холм от всего, что напоминало о захватчиках.

В начале 1613 года в Грановитой палате Кремля был созван Земский собор, который избрал на царство шестнадцатилетнего Михаила Федоровича Романова – первого царя новой династии, правившей в России триста лет. В 1635–1636 годах «каменных дел подмастерья» Бажен Огурцов, Антип Константинов, Трефил Шарутин и Ларион Ушаков возвели для царя Михаила Федоровича Теремной дворец с приемными залами и жилыми покоями. Его живописный силуэт, высокая кровля и яркий декор придали парадной половине Государева двора празднично-нарядный облик.

XVII век был настолько насыщен событиями, что люди, жившие в это столетие, назвали его «бунташным». При этом они имели в виду не только восстания и войны, но и сам характер жизни русского общества. Середина XVII века была отмечена глубоким идеологическим кризисом, вошедшим в историю под названием Великого раскола. Его причиной стала реформа русской церкви, вдохновителем которой был царь Алексей Михайлович – сын царя Михаила Романова, а проводил ее на первых порах царский любимец – патриарх Никон.

В 1652–1656 годах, в период взлета своей карьеры, Никон перестроил патриарший дворец в Кремле. Исполнителями заказа были русские мастера Алексей Корольков и Иван Семенов. Особое восхищение современников вызывал парадный зал дворца – Крестовая палата, где заседали церковные соборы и устраивались пиры в честь высоких гостей. В каменных палатах дворца хранились сокровища Патриаршей ризницы, не менее ценные, чем Государева казна.

При всей устойчивости средневекового быта, в XVII столетии в него стали проникать элементы новой европейской культуры. Так, во времена царя Алексея Михайловича началось увлечение театром. Для спектаклей придворной труппы использовались кремлевские палаты боярина И.Д. Милославского, тестя царя Алексея Михайловича, выстроенные в начале 1650-х годов. И хотя в дальнейшем это здание неоднократно меняло свое назначение, в историю оно вошло под названием Потешного дворца (слово «потеха» означает «развлечение, забава»).

Во время царствования Алексея Михайловича значительно вырос и усложнился государственный аппарат. В 1675–1680 годах было возведено новое двухэтажное здание приказов, которое протянулось вдоль бровки холма, от Архангельского собора почти до Спасской башни. Оно завершило формирование ансамбля Ивановской площади, на противоположной стороне которой к этому времени поднялись новые корпуса и храмы Чудова монастыря, и придало более законченный вид панораме Кремля со стороны Москвы-реки.