В 1499 году в Кремле на месте деревянных хором великого князя был сооружен новый каменный дворец с палатами и погребами, который состоял из отдельных зданий, связанных между собой переходами, крыльцами, сенями. От этого дворца сохранилась до наших дней Грановитая палата (1487–1491), главный тронный зал великих князей московских.
В 1635–1636 годах царь Михаил Федорович на древнем каменном основании царских палат выстроил Теремной дворец, который впоследствии занял ведущее место в обширном комплексе дворцовых построек.
В 1642-м начались строительные работы на территории патриаршего двора: деревянные здания заменили каменными и соединили между собой переходами и лестницами. Следующий этап работ на патриаршем дворе связан с именем патриарха Никона. Разобрав несколько древних построек, Никон возвел на их месте церковь апостола Филиппа, к которой с западной стороны пристроил трехэтажные жилые и приказные палаты. Этот комплекс получил название Патриаршего дворца. В 1680–1681 годах церковь апостола Филиппа переименовали в церковь Двенадцати апостолов.
В середине XVII века на дворе царского тестя Милославского появились роскошные палаты, впоследствии названные Потешным дворцом (1651–1652). Все кремлевские башни в этот период были надстроены и получили шатровые завершения, значительно изменившие силуэт городского центра.
В 1702 году Петр I распорядился начать работы по сооружению в Кремле Арсенала, которые растянулись почти на 35 лет. Арсенал предполагалось использовать не только в качестве военного склада, но и как музей-хранилище военных трофеев и древнего оружия.
В XVIII веке Кремль пришел в запустение. Цари приезжали в Москву главным образом лишь на коронацию. К их приезду обветшавшие дворцы спешно ремонтировали и возводили временные коронационные сооружения.
В 17б7 году Екатерина Великая заказала архитектору В. И. Баженову проект нового Большого Кремлевского дворца. Осуществление грандиозного баженовского замысла требовало сноса многих старых построек, что и было частично осуществлено: были снесены Тайницкая и первая Безымянная башни, корпус приказов, Мастерская и Оружейная палаты. В 1773-м состоялась закладка дворца. Однако уже через два года работы прекратили из-за отсутствия средств и в связи с изменившимися планами императрицы. В самом конце XVIII века работы по благоустройству Кремля были поручены архитектору М. Ф. Казакову, который построил здесь здание Правительствующего сената.
