Переустройство детинца велось в первую очередь для его устойчивости от артиллерийского огня. Увеличивалась толщина стен, уменьшалась высота башен, которые приспосабливались для установки в них пушек и тяжелых пищалей. Четырехугольные Спасская и Воскресенская башни имели шесть ярусов, проездные ворота в них запирались железными решетками. Круглых башен в детинце имелось две — Митрополичья и Федоровская.
В 1587 году каменные стены города, ввиду их заметного обветшания, были засыпаны и превращены в крепостной вал. Перед этим, в 1582 году, была создана третья линия фортификационных сооружений, окружавшая детинец полукольцом с наиболее опасной напольной стороны. В это полукольцо входили 7 больших земляных бастионов. Эта напольная часть города получила название Малого земляного города, не имевшего ни деревянных стен, ни башен.
К началу XVII века Новгород продолжал оставаться одной из самых мощных крепостей Русского царства наравне со Смоленском, Москвой и Нижним Новгородом. В 1611 году его укрепления состояли в окольном городе Софийской стороны из высокого земляного вала, глубокого рва с водой, деревянных стен и 25 башен. Из них 2 были каменными, 5 деревянными на каменных воротах и 18 — полностью деревянными. Общая протяженность крепостной ограды Софийской стороны превышала пять километров.
Последний раз в Российском государстве вспомнили о крепостном предназначении Новгорода в самом начале Северной войны 1700—1721 годов. После поражения под Нарвой царь Петр I приказал усилить новгородские укрепления. Тогда имелась явная угроза вторжения армии короля Карла XII на русские земли. Проводилось «исправление» крепостной ограды, деревянные стены окольного города засыпали землей и превращали их в мощный вал. Осуществлялись и другие фортификационные работы.
Однако шведский король, посчитав, что петровская армия разбита наголову и долгое время не сможет набрать прежнюю силу, не пошел в поход на Россию. Угроза Новгороду отпала, хотя крепостью он продолжал оставаться, находясь в тылу у строящейся на берегах Невы северной столицы молодой Российской империи.
В самом конце Северной войны, когда разгром Швеции уже ни у кого не вызывал никаких сомнений, 11 мая 1720 года последовал следующий высочайший указ Петра Великого:
«Новгородскую крепость оставить и гарнизону там не быть».
Город-крепость Новгород в отечественной истории в течение нескольких столетий грозно стоял на северо-западных границах Русского государства. Как порубежный страж, он исполнил свое крепостное предназначение, став одним из самых заметных для своей эпохи фортификационных творений.
