Во время царствования Алексея Михайловича значительно вырос и усложнился государственный аппарат. В 1675–1680 годах было возведено новое двухэтажное здание приказов, которое протянулось вдоль бровки холма, от Архангельского собора почти до Спасской башни. Оно завершило формирование ансамбля Ивановской площади, на противоположной стороне которой к этому времени поднялись новые корпуса и храмы Чудова монастыря, и придало более законченный вид панораме Кремля со стороны Москвы-реки.

В 1620–1680-е годы получили ярусные шатровые завершения угловые и проездные башни Кремля (кроме Тайницкой и Никольской). Промежуточные башни, и особенно башни южной, речной стороны, были надстроены скромными низкими шатрами, не мешавшими обзору кремлевских соборов и дворцов.

К концу XVII века Кремль достиг своего расцвета. Самобытная красота и выразительность его архитектурно-художественного ансамбля вызывала у современников не только искреннее восхищение, но и образное сравнение с райским градом Иерусалимом.

Вместе с XVII столетием закончился средневековый период русской истории с его традиционной культурой, устоявшимся бытом, представлениями о мироздании. «Златоглавая матушка Москва» выполнила свою миссию собирания земель и создания единого Российского государства.

Новый, XVIII век, начался бурной преобразовательной деятельностью Петра I. В 1712 году столица России была перенесена на берега Невы в город святого Петра – Санкт-Петербург.

А для Москвы (так уж случилось) первый год нового столетия начался страшным пожаром в Кремле. Петр I приказал в его выгоревшей части, между Троицкой и Собакиной башнями, строить Арсенал (Цейхгауз). Шла Северная война, и Карл XII готовил поход на Москву. В связи с этим Кремль был укреплен бастионами и рвами. После знаменитой победы под Полтавой опасность миновала.

Здание Арсенала было достроено только в 1736 году императрицей Анной Иоанновной.

В XVIII и XIX веках Успенский собор Московского Кремля по-прежнему оставался главным храмом России. Как в старину, так и теперь здесь освящалась высшая государственная власть. Для пышной церемонии коронации в Кремль приезжали все императоры и императрицы. Но древний Кремль все меньше и меньше отвечал требованиям престижа, комфорта и вкуса Нового времени. Неизбежно он стал менять свой облик. На месте древних палат и церквей, владений бояр и монастырей стали появляться современные дворцы.

В 1749–1753 годах были разобраны палаты Государева двора XV века, и на их основаниях Ф.-Б. Растрелли возвел в стиле барокко новый каменный Зимний дворец, выходивший одной стороной к Соборной площади, а другой – к Москве-реке.

В 1756–1764 годах между Благовещенским и Архангельским соборами, на месте древнего Казенного двора, архитектор Д.В. Ухтомский возвел здание галереи Оружейной палаты, в которой должны были разместиться сокровища царской казны. Но через несколько лет здание снесли в связи с предполагавшейся грандиозной перестройкой Кремля по проекту В.И. Баженова и возведением нового дворца. Замысел не был осуществлен, но в результате сносов, которые предшествовали строительству, Кремль потерял многие древние здания, была оголена и больше не застраивалась юго-восточная часть бровки холма.

В 1776 году по проекту М.Ф. Казакова был построен так называемый Архиерейский дом.

Это небольшое, но представительное здание в стиле классицизма оформило угол Чудова монастыря и сделало более четким пространство Ивановской площади Кремля.

В 1763 году императрица Екатерина II разделила Сенат на департаменты и два из них перевела в Москву. Для строительства здания Сената был отведен участок в Кремле, между Чудовым монастырем и Никольской улицей. Архитектор М.Ф. Казаков учел его конфигурацию и в 1776–1787 годах возвел сооружение в форме равнобедренного треугольника с внутренним двором. Купол Сената, увенчанный статуей Георгия Победоносца, поднялся над крепостной стеной и усилил композиционную связь Кремля с Красной площадью. Новое здание, построенное в стиле классицизма, расположилось напротив Арсенала и образовало цельный ансамбль Сенатской площади, соединив в памяти потомков имена двух наиболее известных правителей и реформаторов России XVIII века – Петра I и Екатерины II.