Особенность устройства этих башен состоит в том, что в середине каждой из них возведен полый кирпичный столб. При помощи деревянных лестниц, помещенных внутри столба, поднимались на самый верх. Такой столб оканчивается каменной смотрильней, с которой легко обозримы окрестности монастыря на много километров. Каменные своды перекрывали только нижний ярус, остальные перекрытия были деревянными. От них сохранились мощные балки.
Кроме четырех угловых, в Новом Городе имеются две въездные башни: Казанская в середине северо-восточной стены со стороны Вологодской дороги (названная так по имени стоявшей перед монастырем, тогда еще деревянной, Казанской церкви) и Косая на середине северозападной стены (название "Косая" вызвано тем, что башня имела угловой проезд). Обе эти башни, квадратные в плане, довольно похожи по своей архитектуре. Каменного столба проездные башни не имели, а их смотрильни были деревянными. Островерхие шатры заменили в конце XVIII- начале XIX века фигурными кровлями со шпилями.
Возведение крепости Нового Города началось от угловой башни Ивановского монастыря, которая во время строительства еще продолжала стоять. В 1656 году заложили первую башню, получившую название "Вологодская". Она отличается от других восьмигранным планом, меньшей высотой и значительно более развитой архитектурной декорацией. Ее стены расчленены часто идущими горизонтальными и вертикальными тягами. В целом она очень напоминает Пятницкую башню Троице-Сергиевой лавры.
Уже следующая из башен - Казанская (1659 год) - почти лишена архитектурного убранства. Она поставлена над главным въездом в монастырь. Ее скупой, лаконичный облик характерен для всей новой кирилловской крепости. Лишь над проездной аркой с обеих сторон находились киоты в кирпичных обрамлениях, покрытые деревянными кровлями. В киотах сохранилось стенное письмо, выполненное в 1664 году кирилловским старцем Феофаном Дерголобом. Со стороны входа изображен Спаситель с предстоящими Сергием Радонежским и Кириллом Белозерским, со стороны монастыря - Знамение Божией Матери. Очень внушительны массивные створки ворот из брусьев, обитые снаружи коваными железными плитами. В одном из полотен сделана небольшая калитка. Кроме того, башня имела опускные решетки - герсы, для которых во внутренней промежуточной арке прорезана сквозная щель. Высокая кровля со шпилем, увенчанным фигурой трубящего архангела, относится к концу XVIII - началу XIX века.
В следующем, 1660 году возводят угловую Ферапонтовскую башню - в настоящее время она самая высокая постройка монастыря. В отличие от Вологодской, в ней не восемь, а шестнадцать граней. Снаружи грани ее стен слегка наклонены внутрь. Наряду с приданием башне устойчивости, это сообщает ее облику особую монументальность. Основной объем башни лишен какой-либо декорации, только ее высоко поднятая смотрильня украшена поясками, полуколонками и филенками-"ширинками" под окнами. С внешней, парадной стороны ширинки заполняли цветные изразцы очень простого рисунка - большие гладкие круги на квадратном поле. Сейчас от цветной поливы сохранились лишь отдельные фрагменты. Ферапонтовская башня послужила как бы окончательно выработанной моделью для последующих угловых башен, с той разницей, что они уже не имели такой высоты изразцовой декорации.