Вскоре после этих событий государев посол Семен Иванович Толбузин получил от Ивана III наказ привезти из Италии толкового
Вскоре из Италии приехали и другие знатные мастера — Пьетро Антонио Солари, Антон Фрязин и Марко Руффо. В 1485 г. под руководством Антона Фрязина началась перестройка южной крепостной стены Кремля, выходившей к Москва-реке, и за два года русские мастеровые люди возвели Тайницкую, Первую и Вторую Безымянные башни. В 1487 г., Марко Руффо начал строительство Беклемишевской башни, а в 1488 г. Антон Фрязин построил Свиблову (Водовзводную) башню и закончил строительство всей южной части крепостной стены.
В 1490 г. Пьетро Солари поставил Боровицкую и Константино-Еленинскую башни, а также соединил Свиблову и Боровицкую башни зубчатой кирпичной стеной. В 1491 г. под руководством Марко Руффо началось строительство Фроловской (Спасской) и Никольской башен, обрамлявших Красную площадь, которая тогда называлась Пожар. А в 1492 г. Пьетро Солари поставил круглую Собакину (Арсенальную) башню и возвел крепостные стены на северной стороне Кремля. После смерти Пьетро Солари его ученик Алевиз Миланец построил Троицкую башню и опоясал крепостной стеной все кремлевское пространство по реке Неглинке. Таким образом, к концу XV в. были построены все стены и башни современного Московского Кремля, хотя отдельные работы продолжались здесь вплоть до 1516 г.
В этот же период окончательно сложилась и внутренняя планировка Кремля, в центре которого находилась Соборная площадь с монументальным Успенским собором и церковью Иоанна Лествичника, которая была возведена еще во времена Ивана Калиты. В 1485—1489 гг. именно здесь, на месте обветшавшей и разобранной церкви Благовещения (1397—1416), псковскими мастеровыми были построен трех-, а затем семиглавый Благовещенский собор, ставший домовой церковью великих московских князей и княгинь. Тогда же, в 1484—1486 гг., московские зодчие возвели рядом с Успенским собором одноглавую церковь Ризположения (1484—1486), ставшую официальной резиденцией и домовым двором митрополита Московского и всея Руси. В 1487―1489 гг. на той же Соборной площади Марко Руффо и Пьетро Солари возвели здание Грановитой палаты, которая стала составной частью великокняжеского дворца и была предназначена для торжественного приема иностранных послов и делегаций.
При Василии III, в 1505―1508 гг. Алевиз Новый построил новую усыпальницу великих московских князей — собор Михаила Архангела, во внешнем облике которого особенно заметны многие выразительные элементы итальянского зодчества эпохи позднего Возрождения. Параллельно с его возведением на месте снесенной церкви Ивана Лествичника началось строительство колокольни Ивана Великого, которое затянулось почти на сто лет, и было завершено только при Борисе Годунове в 1600 г. Тогда же на территории Кремля был построен новый ансамбль знаменитого Чудова монастыря (1504—1507), который был уничтожен в годы советской власти.
После завершения строительства кремлевского ансамбля началось грандиозное строительство новых оборонительных линий вокруг Москвы. В 1530—1534 гг. под руководством итальянского зодчего Петрока Малого были возведены кирпичные стены и башни знаменитого Китай-города. В начале 1580-х гг. под руководством знаменитого русского зодчего Федора Коня были построены стены и башни Белого города, протяженностью более восьми километров. В 1591―1592 гг. под руководством все того же Федора Коня был возведен шестнадцатикилометровый деревянный Скородом, который опоясал весь московский посад.