Основу вооружённых сил Московского государства в XVI веке составляли дворянские отряды. За военную службу дворяне получали от московских государей земельные владения с крестьянами на время несения службы (поместья). Была разработана чёткая система сбора ратных людей. На смотры, где проверялась их готовность к боевым действиям, каждый дворянин обязан был явиться в полном вооружении, имея двух коней – боевого и запасного, одного или нескольких вооруженных слуг. В случае неявки на смотр, опоздания в поход, прибытия плохо снаряженным или без положенного числа вооруженных слуг полагался штраф или уменьшение размеров земельного владения. На протяжении всей жизни дворяне обязаны были нести военную службу, все они считались служилыми людьми из поколения в поколение. За долгие годы занятий военным делом они приобретали высокие боевые качества и навыки воинов-профессионалов.
«Уложением о службе» 1556 года был официально определен и узаконен заведенный в Московском государстве порядок, по которому всякий, кто владел землей должен был нести с нее ратную службу: со 100 четвертей (150 десятин) пахотной земли должен был выходить «человек на коне и в полном доспехе»; владелец 200 четвертей обязан был выступать в поход с одним вооруженным холопом; владелец 300 четвертей – с двумя и т.д. Вотчинники должны были нести государеву воинскую службу на тех же основаниях, что и помещики. Московские дворяне выступали в поход с десятками, а то и сотнями своих вооруженных холопов, составляя первичную боевую единицу московского войска. Несколько тысяч столичных дворян были распределены по полкам провинциального дворянства, где занимали должности полковников и «голов», то есть батальонных и ротных командиров.
Помимо служилых людей из дворян, немалую часть вооруженных сил Московского государства составляли служилые люди по найму, которые получали не поместья, а денежное жалованье. Среди них самыми многочисленными были стрельцы – пехота, вооруженная пищалями (фитильными ружьями) и боевыми топорами (бердышами). Первые постоянные части стрельцов были сформированы при царе Иване IV Грозном в 1550 году после второго Казанского похода. Основу вооруженных сил Русского централизованного государства, после военной реформы, проведенной Иваном IV в 1550–1556 годы, составляли поместная (дворянская) конница, иррегулярное стрелецкое войско и служилые («даточные») люди «по прибору».
По указу царя учредили отряд пешего русского войска численностью в 3 тыс. человек. Отряд состоял из шести «статей» (полков) по 500 стрельцов в каждой, которые делились на стрелецкие сотни. Стрелецкое войско формировалось из посадских людей. Служба была пожизненной и наследственной. За воинскую службу стрельцы получали денежное и хлебное жалованье, а также земельные участки вблизи городов. Так на Руси появилось постоянное войско. В дальнейшем численность стрелецкого войска быстро росла, и к концу XVI века стрельцов уже было 20–30 тыс., к середине XVII века – около 50 тыс. человек. Стрелецкое войско хорошо зарекомендовало себя при осаде и обороне крепостей, без стрельцов не обходился ни один гарнизон русского города.
В XVII веке число стрельцов возросло, они несли службу по охране границ государства, принимали активное участие в войнах, а также использовались для караульной и полицейской службы, борьбы с пожарами. Наряды стрельцов несли караулы в Кремле и на московских улицах. Стрельцов использовали для охраны порядка, в торжествах, встречах послов и т. п. Один из стрелецких полков (Стремянной) сопровождал царя во время его поездок за город, на богомолье и т.д. Только в Москве в середине XVII века находилось до 20 стрелецких полков по 800–1000 человек в каждом. Стрельцы проживали особыми слободами и занимались в свободное от службы время ремеслом, мелкой торговлей. Каждый полк имел свою канцелярию – стрелецкую избу. Возглавлявшие стрелецкие полки полковники были не только командирами, но и судьями для своих подчиненных. Все дела по службе, содержанию, управлению и суду стрельцов осуществлял Стрелецкий приказ. Ему же была подведомственна и часть казаков.
В походах и сражениях русская армия совершенствовала свою организационно-штатную структуру. Примерно с XIV века ее стали делить на полки. Для участия в незначительных боевых операциях войско формировали из трех полков. В крупных битвах оно состояло из пяти полков: большой, передовой, правой руки, левой руки и сторожевой. Численность полков варьировалась от нескольких сотен до нескольких тысяч воинов (в зависимости от масштаба похода). Роль министерства обороны в Московском государстве играл разрядный приказ, ведавший назначением на должности, формированием войска и крепостных гарнизонов, а также обеспечением служилых людей землей.