При царе Федоре Ивановиче в Кремле насчитывалось 35 церквей, а во всем городе более 400. Царь Борис Годунов произвел немало новых построек в Кремле, между прочим, выстроил для себя большие каменные палаты, где перед тем были хоромы царя Ивана. Эти палаты существовали до начала нынешнего столетия и находились против келий Чудова монастыря, где теперь казармы.
После Смутного времени, времени самозванцев и вторжения в Москву поляков и литовцев, изгнанных князем Пожарским, Кремль найден был в ужасном состоянии: в церквах все было ободрано, раки святителей, золотые и серебряные, были рассечены поляками на части и разделены между собой, образа порублены, везде была страшная нечистота, а в чанах местами найдена была приготовленная из человеческого мяса пища. Все это было делом шайки поляков, запершейся в Кремле под начальством Николая Струса.
По словам Адама Олеария, голштинского ученого, который посетил Москву в 1634 и 1636 годах при царе Михаиле Федоровиче, большую часть Китай-города занимал тогда Кремль, обведенный толстой каменной стеной. Внутри этих стен, сообщал Олеарий, находится много богатых каменных зданий, палат и церквей, занимаемых и посещаемых великим князем, патриархом, важнейшими государственными советниками и боярами. Царь Михаил Федорович выстроил великолепный дворец и каменные палаты в итальянском вкусе для своего сына, но сам жил ради здоровья в деревянном дворце. Патриарх тоже выстроил для себя великолепный дворец, который немногим хуже великокняжеского. В Кремле два монастыря, мужской и женский, и до 50 церквей, главы которых покрыты гладкой, крепко вызолоченной жестью, которая при солнечном свете ярко блестит и тем придает всему городу великолепный вид. На самой середине Кремлевской площади стоит чрезвычайно высокая колокольня со множеством колоколов, называемая «Иван Великий», глава которой тоже обита золоченой жестью. Рядом с ней стоит другая колокольня, на которой помешается самый большой колокол, вылитый при Борисе Годунове. В этот колокол звонят только в большие праздники, а также при встрече великих послов и при шествии их на торжественное представление. Для звона в этот колокол привлекается 24 человека и даже более, которые стоят на площади внизу и, ухватившись за небольшие веревки, привязанные к двум длинным канатам, висящим по обеим сторонам колокольни, звонят поочередно то с одной, то с другой стороны, соблюдая большую осторожность, чтобы не произвести сотрясения колокольни, от чего она могла бы разрушиться. Для той же цели наверху, у самого колокола, стоят несколько человек, которые помогают приводить в движение язык колокола. В Кремле же находятся великокняжеские казнохранилища и продовольственные и пороховые дома.
При царе Михаиле Федоровиче застраиваемый внутри Кремль снаружи оставался в прежнем виде. Переделаны были только Фроловские ворота, о которых далее будет особая статья.
В царствование Алексея Михайловича была выстроена в Кремле Крестовая палата Патриаршего дома, набережные хоромы Иконного терема и Потешный дворец. Указом 1657 года было запрещено погребать в Кремле усопших, а до тех пор при кремлевских церквах находились кладбища, огороженные надолбами и заборами. Кромецарских дворцов, приказов, аптек и других казенных зданий в Кремле в то время помещались и палаты бояр и духовных лиц. Из боярских дворов известны: Трубецкого, Одоевского, Голицына, Милославского, Морозова, Шереметева, Черкасского, Стрешнева и др. Однако же, деревянных строений было больше, чем каменных, потому что москвичи предпочитали в то время для житья деревянные хоромы и брусяные избы каменным палатам. Улицы были вымощены тоже брусьями и досками. При Михаиле Федоровиче, а затем и при Алексее Михайловиче в Кремле были разбиты два сада, верхний и нижний, по скату Кремлевской горы, в которых были пруды, выложенные свинцовыми досками, водометы и оранжереи с редкими иностранными растениями и плодовыми деревьями. У Боровицких ворот, на Неглинной, был разбит плодовый царский сад, в котором даже имелись виноградные лозы, лимонные, лавровые и фиговые деревья, а в царском тереме был сделан комнатный сад. Кроме того, царские сады были на Царицыном лугу, где Болотная площадь