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.
С фортификационной точки зрения Московский Кремль представлял собой крепость переходного периода. Высокие стены, беззащитные против пушечного огня, достались ему в наследство от средневековых крепостей, но заметно увечившееся число башен, предназначенных для размещения сильной артиллерии, было веянием нового времени. Поставленные на углах стены крупные башни — Водовзводная, Боровицкая, Собакина, Спасская, Москворецкая и Тайнинская вместе с воротной Троицкой позволяли простреливать окружающую местность из дальнобойных (по меркам того времени, конечно) орудий. Малые башни, делившие прясла стены, играли роль своего рода канониров, предназначенных для отражения открытых штурмов. Помимо собственно стен, итальянские инженеры построили два гидротехнических сооружения — плотину около Боровицкой башни, запрудившую реку Неглиная и заполненный из нее же водой ров на Красной площади. Итальянские архитекторы приняли участие в постройке еще нескольких крепостей того же типа — в Новгороде Великом, в Нижнем Новгороде, Китай-город в Москве и т. д.
По образцу и подобию Московского Кремля в XVI веке началось масштабное строительство каменных крепостей в Русском государстве. То, что не могли позволить себе отдельные княжества, теперь, благодаря централизации управления и концентрации материальных ресурсов, стало возможным. Примечательно, что новые крепости сооружались под руководством русских зодчих, которые по-своему стали развивать заложенные итальянцами идеи. В результате к концу столетия сложился своеобразный русский тип каменной крепости, заметно отличающийся от современного ему европейского.
Русские крепости сохранили высокие стены, которые стали использоваться для размещения легкой и противоштурмовой артиллерии, располагавшейся в три яруса — верхнего, среднего и подошвенного боя. Такая стена напоминала борт линейного корабля и была способна обрушить на атакующих ураганный огонь. Крупнокалиберная артиллерия размещалась в башнях, которые значительно увеличились в размерах, хотя и не превратились в рондели.
Значительно возросла толщина стен, достигая в отдельных случаях 8—10 метров комбинированной каменно-кирпичной кладки. Для увеличения прочности там, где была возможность в качестве строительного материала использовались гранитные валуны и блоки. Такая ширина стены позволяла в отдельных крепостях (Орешек, Кирилло-Белозерский монастырь) размещать артиллерию фактически в каменных казематах, до чего в Европе дошли только в XIX веке.