По-видимому, столь сложная конструкция была неоправданно трудоемкой, поэтому в первой половине XI в. ее существенно упростили. Деревянный каркас и сырцовую кладку в передней части вала убрали и оставили только линию приставленных вплотную дубовых срубов, плотно забитых землей. Такие конструкции получили широкое распространение в русских крепостях XI—XII вв.: в Черторыйске, в городище Старые Безрадичи, в Новгороде (в валу окольного города и северной части детинца) и других укреплениях.
Если вал был значительной ширины, то каждый сруб был вытянут поперек вала. Внутри его тогда перегораживали одной или несколькими стенками, в результате чего сруб состоял уже не из одной, а из нескольких клеток. Такая конструкция применена в валах древнего Мстиславля в Суздальской земле. Но самой грандиозной внутривальной конструкцией отличались валы «города Ярослава» в Киеве, построенные в первой половине XI в. Дубовые срубы, как и весь вал, имели высоту от 12 до 16 м и простирались поперек вала примерно на 19 м, а вдоль вала — почти на 7 м. Каждый сруб был разделен срубными стенками: одной вдоль сруба и шестью поперек. В результате каждый сруб состоял из 12 небольших клеток. Лицевая стенка срубов, так же как и в других валах, находилась непосредственно под гребнем вала. Срубы по мере их возведения постепенно плотно забивались лёссом.
Наряду с использованием отдельных срубов в XII в. широкое распространение получил новый конструктивный прием, который появился еще в первой половине XI в. Срубы стали связывать между собой в единую систему путем врубки «внахлестку» их продольных бревен. Срубная конструкция состояла из нескольких рядов клеток, причем только наружный ряд был забит землей и составлял основу оборонительного вала. Остальные клети, выходившие в сторону двора крепости, оставляли незасыпанными, и они могли использоваться как хозяйственные или даже как жилые помещения.
Рвы
Рвы в крепостях XI—XII вв., как правило, имели симметричный профиль. Стенки рвов делали прямыми с уклоном к горизонту примерно 30— 45°, а дно обычно слегка скругляли. Глубина рвов примерно равнялась высоте валов (так как земля из рвов шла на насыпку валов), за исключением тех случаев, когда для устройства рвов использовались естественные овраги; тогда рвы, конечно, превосходили по размерам валы. В низменной или заболоченной местности рвы старались отрывать так, чтобы они заполнялись водой. Иногда воду подводили из близлежащей речки или озера. Между рвом и валом оставляли горизонтальную площадку (берму) шириной около 1 м, чтобы предотвратить осыпание вала в ров.
Стены
Практически все стены древнерусских укреплений в рассматриваемый период были деревянными. Кирпичные или каменные стены в XI—XII вв. встречались исключительно редко. Единственным районом Руси, где в это время начала слагаться традиция каменного оборонного зодчества, была Новгородская земля. Большую роль в этом, вероятно, сыграл тот факт, что здесь были выходы известняковой плиты, которая легко добывается и дает превосходный материал для строительства. Кроме Новгородской земли известны каменные замки в Боголюбове (Суздальская земля) и Холме (Западная Волынь), каменные стены княжеско-епископского центра во Владимире. Кирпичные стены имели: митрополичья усадьба вокруг Софийского собора в Киеве, Киево-Печерский монастырь и митрополичий город в Переяславле. Однако почти все это — памятники скорее культового, чем военного, зодчества. Возведение вокруг них каменных или кирпичных стен было вызвано не военно-оборонительными нуждами, а художественно-идеологическими. Подавляющее же большинство русских крепостей того периода имели деревянные стены, вполне удовлетворявшие военным требованиям.
Начиная со второй половины X в. деревянные стены на вершине вала стали делать срубными. Отдельные бревенчатые срубы ставили вплотную друг к другу и соединяли через определенные интервалы короткими поперечными стенками, срубленными с продольными «в обло» (то есть концы бревен в углах выступали за пределы плоскости стенок). Обычно стена сруба, имевшая в длину 3— 4 м, чередовалась с коротким промежутком длиной около 1 м. Каждое такое звено стены называлось городней. Если вал имел внутри деревянную конструкцию, наземные стены часто были непосредственным продолжением этой конструкции вверх.
Стены имели ширину 2—6 м, высоту 3—5 м и наверху снабжались боевым ходом в виде галереи, проходящей с внутренней стороны стены и прикрытой снаружи бревенчатым бруствером. В бруствере делали бойницы, через которые защитники могли расстреливать штурмующих. Сверху стены покрывали двускатной крышей, опиравшейся на бруствер с внешней стороны и на столбы с внутренней стороны. Вероятно, начиная с XII в. бруствер стали делать немного выступающим вперед, за плоскость стены. Такая конструкция, напоминающая европейские машикули, называлась обломом и позволяла стрелять не только вперед, но и вниз, к подножию стены. Сами брустверы крепостной стены назывались заборолами или забралами.