Инженерные проблемы, связанные с возведением куполов, бросали вызов характерной для армян изобретательности и любви к техническому совершенству. Кроме того, устремленные ввысь заостренные купола импонировали людям, всю жизнь окруженным заснеженными вершинами, к тому же извечно стремившимся духовно приблизиться к Богу, к небесам. Урарты тоже превосходно возводили великолепные, вздымавшиеся к небу башни своих святилищ. В местах таких раскопок, как Кьялидера, где строения из глиняных сырцовых кирпичей давно смешались с землей, размер и высоту первоначальной урартской храмовой башни можно определить по объему россыпи кирпичей особого красноватого оттенка, отличного от коричневой глинистой почвы. Христианам, как и огнепоклонникам, купол позволял, глядя вверх, насладиться иллюзией созерцания свода небесного. Не случайно во многих византийских церквах помещают в вышине образ Христа во всей славе, взирающего вниз на теснящиеся толпы верующих.
Самый ранний и основной тип купольной армянской церковной постройки – это апсидо-контрфорсный, или нише-контрфорсный квадрат. Имея внутри крестообразный вид, этот тип имеет четыре главных осевых контрфорса и часто еще четыре, меньшего размера, по углам. Полукруглые ниши открываются в центре каждой из четырех сторон, причем восточная ниша позади алтаря служит апсидой. Купол, опирающийся на тромпы, перекрывает все центральное пространство. Этот популярный план церкви мы видим одновременно в Армении, в Аване (ок. 600 г.) и в церкви Св. Рипсиме в Эчмиадзине, построенной католикосом Комитасом в 618 году, а также в Грузии, в монастыре Джвари, расположенном на высоком холме над Мцхетой (ок. 605 г.). Несколько позднее нужда в большем внутреннем пространстве продиктовала введение четырех свободно стоящих пилонов для поддержки центрального купола. Бочкообразные своды были введены в строительство для создания промежуточной опоры между основанием купола и поддерживающими его контрфорсами. Хорошим примером такого решения является собор в Багаране, построенный между 624-м и 631 годами. Планировка этого сооружения напоминает греческий крест, вписанный в квадрат.
Овладев техническим мастерством, нужным для возведения центральных куполов, армянские зодчие выказали невероятную виртуозность в варьировании основного крестообразного рисунка здания. Иногда они удлиняли западный бочкообразный свод, как в церквах багаранского типа, создавая в плане трилистник, неф с двумя приделами. Иной раз между каждой из четырех основных ниш дополнительно вставляли еще одну, создавая двойной квадрилоб, или восьмиконечную звезду, как в церкви VII века в Иринде. На поздних стадиях, в Х столетии, в Ани появляются хитроумные шестигранные церкви с шестью апсидами-контрфорсами. Для крупных церквей и соборов восточный и западный концы крестообразного плана могли быть существенно удлинены, а северная и южная апсиды расширены до образования трансептов (поперечных нефов). Получался эффект двух пересекающихся базилик с куполом, вздымающимся над их пересечением. Прототип такой конструкции мы видим в Талишском соборе, построенном Григором Мамиконяном между 662-м и 685 годами. Такая форма церковного здания стала очень популярна и широко распространилась в X и XI веках и в Армении и в Грузии. Прекрасными примерами являются главные монастырские церкви в Хагпате и Санаине, гористом районе Северной Армении, а также в Ошкинской церкви в Тао, в Юго-Западной Грузии. Большое разнообразие планировок, доступных армянским зодчим, позволило им избежать унылой монотонности при создании монастырских и городских ансамблей. Так, важный монастырь часто включал в себя кафедральный собор и две или три сгруппированные вокруг него маленькие церкви, которые гармонически сочетались единством каменной работы и узорами украшений, но тонко отличались друг от друга расположением частей строения и пропорциями. Из тринадцати сохранившихся в Ани церквей, описанных в недавних публикациях, нет даже двух полностью одинаковых по планировке или деталям внешнего декора.
Апофеозом этого расцвета церковной архитектуры христианской Армении в VII веке, несомненно, стал храм Звартноц (храм Бдящих Сил или Ангелов Небесных), воздвигнутый католикосом Нерсесом III Исфаханским Строителем между 643-м и 652 годами. Ныне это великолепное сооружение лежит в руинах. Однако остатки стен и фундаментов еще можно увидеть в двух милях от Эчмиадзина. Рельеф на церкви Сент Шапель в Париже и декор церкви, воздвигнутой царем Гагиком I в Ани по образу и подобию Звартноца, дают нам достаточно свидетельств, чтобы признать достоверной реконструкцию этого храма, предложенную Торосом Тораманяном в 1904 году. Звартноц – это круглый купольный храм, трехэтажный, поистине гигантских размеров. В плане он представляет собой крест, но лишь апсидная ниша имеет сплошную стену. Остальные три полукруглые ниши являются открытыми колоннадами (по 6 колонн каждая). Это обеспечивает свободный проход в круглую галерею между алтарем и внешней стеной.