Стрельцы — элитные войска для охраны двора и границ, созданные некогда Иваном Грозным, уже в течение длительного времени социально деградировали и были недовольны своим положением. Формирование «полков нового строя», то есть регулярного войска с иностранными офицерами, организованного по западным критериям, они восприняли как дискриминацию, так что, например, в 1680 г. сопротивлялись даже приведению своих званий в соответствие со званиями новых офицеров (см. главу «Федор Алексеевич») Хуже было то, что новые войсковые под разделения обходились дорого и из-за этого жалованья стрельцов урезались (с десяти рублей в 60-е годы до тести рублей в 1681 г.), и в то же время их лишили возможности заниматься промыслами в Москве (что соблюдалось не очень строго). Наконец, их не любило правительство за ненадежность и за то, что многие стрельцы были староверами, крайне не любил народ и даже дворяне за то, что они хватали беглых, и налогоплательщики из-за нового налога на содержание служилых людей, названного «стрелецкими деньгами». К этим причинам добавилось ставшее поводом для волнений плохое обращение с ними командиров, которые, например, заставляли стрельцов работать на себя. В феврале они уже жаловались на двоих полковников, но безрезультатно, а в апреле 1682 г. с большим успехом, но обещанному Федором строгому наказанию (во втором случае) помешала смерть царя. Поэтому новое правительство Натальи Нарышкиной сделало ошибку, выпустив из тюрьмы ненавистного стрельцам арестованного полковника Грибоедова.
Неудивительно, что в таких обстоятельствах и на фоне общего беспокойства по поводу смены монарха, прежде всего, стрелецкий полк временно отказался присягать Петру, хотя население присягнуло еще 27 апреля. Через два дня делегация от шестнадцати (из девятнадцати постоянно размещенных в Москве) стрелецких полков и одного пехотного полка (из двух) потребовала выплаты стрельцам жалованья, задержанного девятью полковниками, и оплаты их работы на этих офицеров. Наталья, желая предотвратить несчастье, согласилась на все: она приказала сначала арестовать виновных офицеров, а затем выдать их стрельцам, которые отобрали у каждого из них до 2000 рублей. Тех, кто не хотел платить, били кнутом. При этом страсти так накалились, что и другие слои населения, даже нижние чипы служилых людей и солдаты, присоединились к мятежу, который теперь был направлен против правительства. Когда 12 мая Матвеев, несмотря на предостережения, вернулся из ссылки, то застал опасную обстановку, ответственность за которую он сразу же возложил на Софью. На деле же Милославские теперь использовали мятеж для своего заговора в пользу Ивана.
На 15 мая, день гибели Дмитрия Ивановича (см. главу «Федор Иванович»), была назначена резня. На гибель были обречены 46 человек. Список был составлен заранее, и заговорщики должны были в этот день только распустить слух о том, что Иван убит Нарышкиными. Во время штурма Кремля стрельцами (за исключением одного полка) не помогло и то, что им показали живого Ивана. Им нужны были козлы отпущения, которые ответили бы за их ужасное положение. Они бушевали три дня и зарубили среди прочих А. С. Матвеева, Г. Г. Ромодановского, М. Ю. Долгорукого и Ю. А. Долгорукого, возглавлявшего до этого Стрелецкий приказ, Ф. П. Салтыкова, А. К и И. К. Нарышкиных, И. М. Языкова. Юный Петр, тоже видевший эту резню, пережил нервный шок, который сказывался на протяжении всей его жизни.
Только 18 мая стрелки без оружия вошли в Кремль. Софья не предвидела масштаба убийств и теперь старалась уменьшить его, добившись, чтобы некоторых бояр только сослали. Между тем вождем восстания и руководителем Стрелецкого приказа стал И. А. Хованский, известный военачальник. 23 мая он передал правительству требование, чтобы царствовали оба брата — Иван V и Петр I. Требование было одобрено через три дня фиктивным Земским собором вопреки возражениям патриарха, который допускал мысль только об одном царе, имея в виду Петра. Население присягнуло снова. И для этого компромисса формально требовалось «общее согласие групп населения Московского государства». Внешним проявлением этого беспрецедентного в московской истории возведения на трон двух братьев было изготовление двойного трона. Наряду с прецедентами, взятыми из всемирной истории, государственно-правовым обоснованием стала ссылка на практическое преимущество: один царь мог оставаться в Кремле, когда другой должен был отправляться на войну. Все-таки уже издавна наследнику престола присваивался титул «Великого государя», так что существовала определенная множественность понятия царствования. «Поскольку наше царское величество, так объясняли иностранцам, — означает в лице обоих Великих государей единое величество, воплощающее в себе трон, власть и царствование».