Выбрав удобное место, его укрепляли дополнительно — поселение окружали земляным валом, поверх которого располагалась деревянная ограда. Самым слабым местом таких укреплений были ворота, где в земляных валах оставался разрыв. Здесь располагалась воротная башня — наиболее крупное оборонительное сооружение. Иногда перед валом откапывали ров, но почти всегда он был сухим (без воды), наполняясь водой лишь во время весеннего паводка.

В таком виде строились почти все укрепления русских городов вплоть до рокового XIII столетия. У крупных городов — княжеских столиц — валы были повыше и потолще, уже не просто земляные насыпи, а сложные дерево-земляные конструкции, достаточно прочные, чтобы дожить до нашего времени. Деревянная ограда из простого частокола превратилась в деревянные стены, составленные из срубов, наполненных землей. Воротная башня стала высокой, а в наиболее богатых городах и каменной. До нашего времени сохранились руины такой башни в Киеве и целая, хотя и немного перестроенная башня Золотых ворот во Владимире.

Осадная техника в домонгольской Руси была практически неизвестна. Крепости либо «брали на щит» внезапной лихой атакой, либо вынуждали к сдаче долгой блокадой. Но чаще всего — их просто оставляли в покое, предпочитая решать военные споры в чистом поле. Поэтому появление зимой 1237 года монгольской армии, спаянной железной дисциплиной и имевшей на вооружении китайские осадные технологии, привело страну к катастрофе.

Для современников главный ужас Батыева нашествия состоял не в разгроме в полевых сражениях русских войск (такое бывало и прежде), а во взятии и разорении считавшихся дотоле неприступных городов. Монголы действовали строго «по учебникам» — метательные машины легко сбивали с валов деревянные ограды (или боевой ход оных), лишая защитников возможности препятствовать подготовке штурма. Под прикрытием этого обстрела заготовленными материалами заваливался ров, и делалась высокая насыпь к валу — примет. Для этих работ использовался труд несчастных пленных, жестко подгоняемых воинами. Дальнобойные катапульты закидывали город зажигательными снарядами, вызывая панику среди жителей. Пробив бреши, монголы пускались на штурм (при этом перед собой опять же гнали пленных) и врывались в город. Ограды русских крепостей с их редкими башнями и деревянными заборами поверху ничего не могли противопоставить такой тактике. Примечательно, что когда у монголов не оказывалось под рукой осадной техники, они предпочитали либо вовсе не связываться с осадой городов (первый поход на Киев или Смоленск), либо осада затягивалась надолго и стоила больших жертв (Торжок и Козельск).

Разорение Русской земли, упадок государственности привели к тому, что строительство крепостей в большинстве княжеств надолго прекратилось. В большинстве городов ограничились восстановлением старых оград, порой заметно сократив их периметр (как во Владимире на Клязьме).

Единственным исключением стали города-княжества северо-запада Руси — Господин Великий Новгород и Господин Псков. Именно на псковских землях в XIII веке была построена первая русская каменная крепость Изборск. В XIV веке каменных крепостей стало значительно больше. Оделись в камень и детинцы Новгорода и Пскова. Развитию каменной фортификации в этих областях способствовали следующие факторы: во-первых, богатство Новгорода и Пскова. В эти земли не проникали ордынские набеги. Расположение на торговых путях, связывавших Русь и Европу, способствовало развитию ремесла и торговли. Во-вторых, главным противником Новгорода и Пскова были европейские государства — Шведское королевство, Ливонский орден и Великое княжество Литовское. Против такого противника требовались более серьезные укрепления, нежели традиционные деревянные ограды. И наконец, в-третьих, тесное соседство с североевропейскими государствами позволяло легко заимствовать технологии каменного строительства, а то и приглашать мастеров.

Строились каменные крепости и в юго-западных русских землях, владениях «короля малой Руси» Даниила Галицкого, чему также способствовали тесные отношения его государства с Венгрией и Полыней. Однако уже при внуках Даниила его государство было поделено между соседями и никакой роли в развитии собственно Руси более не сыграло.

Первую каменную крепость во Владимирской Руси построили в 1366—1367 годах в Москве. Историкам достоверно неизвестно, кто были мастера, разработавшие и осуществившие проект первых стен Кремля, сложенных из белого камня. Нет точных сведений и об облике и типе укреплений. Известный художник Аполлинарий Михайлович Васнецов, чья картина-реконструкция «Белокаменный Кремль Дмитрия Донского» стала хрестоматийной, предполагал участие в работе греческих мастеров из Крыма. Иные историки предполагают, что мастера-градостроители были местные.

Уже в 1368 году под стенами новопостроенной крепости появилось войско стремительного литовского князя Ольгерда. Новые укрепления русской столицы оказались для него неприятным сюрпризом. «Злокозненый» и «злонеистовый» Ольгерд повторил набег в 1370 году, но ничего не добился и предпочел пойти на мировую с будущим победителем на Куликовом поле.

С оборонительной точки зрения первая каменная крепость Московского княжества оказалось довольно удачной — она выдержал несколько осад, а взята была всего один раз, да и то не военным искусством, а хитростью хана Тохтамыша. Примечательно, что во время этой неудачной для русских осады с крепостных стен была впервые применена артиллерия. Это говорит о том, что строители белокаменного Кремля, кем бы они ни являлись, были хорошо информированы о новейших достижениях европейской военной науки и использовали их при постройке.

Однако ее, так сказать, эксплуатационные качества оставляли желать лучшего — крепость приходилось часто ремонтировать, причем при ремонте вместо камня применяли дерево, в результате иностранные путешественники, видевшие Москву в середине XV века, описывают ее цитадель как деревянную, настолько мало в ней осталось от каменной постройки.

Впрочем, в других княжествах, пытавшихся соперничать с Москвой за власть в Северо-Восточной Руси, каменных укреплений и вовсе не строили. Известно, что один из тверских князей, не желая отстать от Москвы, велел обмазать деревянные стены своей столицы глиной и покрасить их в белый цвет «под камень». Но от огня пищалей штукатурка помогала плохо.

В 1485 году великий князь Московский и всея Руси Иван III находился в зените своего могущества. Покорены Тверь и Новгород, Верными вассалами Москвы стали Рязань и Псков, отбито ордынское нашествие, и сам характер отношений Руси и Орды радикально пересмотрен (потом историки назовут это падением ордынского ига). Вторым браком Иван Васильевич женился на племяннице последнего византийского императора Софье Палеолог (первый брак русского государя с европейской принцессой за 200 лет!). Такому государю требовалась и подобающая ему столица.

Для строительства новых стен Москвы были приглашены итальянские специалисты Аристотель Фиораванти и Пьетро Антонио Солари, которые и приступили к постройке. То, что они построили, и по сию пору является одним из символов нашей страны, а тогда послужило образцом для сооружения десятков новых русских крепостей.