Возникла Красная площадь, часть посада — Китай-город — была окружена каменной стеной, а затем каменная стена Белого города и дерево-земляная стена Земляного города окружили столицу двумя кольцами. Это и определило радиально-кольцевую планировку Москвы.
Монастыри-крепости, защищавшие подступы к городу, были созвучны Кремлю по своему силуэту. Со временем они стали композиционными центрами окраин Москвы.
Радиальные улицы с бревенчатыми мостовыми вели к центру через увенчанные башнями ворога Земляного и Белого городов. Жилая застройка городских улиц состояла в основном из двух-трех этажных домов.
Кремли других городов, как и в Москве, следовали в своих планах рельефу местности, а на ровных местностях имели правильные прямоугольные планы. Навесные бойницы и зубцы в виде ласточкиного хвоста, примененные итальянскими архитекторами в Московском Кремле, появились и в Кремлях Новгорода, Тулы, Коломны и других городов.
Свободнее от новых влияний были крепости дальних Кирилло-Белозерского и Соловецкого монастырей. Их мощные стены и башни сложены из крупных валунов и почти лишены декоративных украшений.
Сохранившаяся часть великокняжеского дворца в Москве, созданная архитекторами Марком Фрязиным и Петром Соларио, наделена чертами западной архитектуры, но по композиции близка к деревянным хоромам.
В архитектуре Успенского собора Московского Кремля, который было предложено строить наподобие одноименного собора во Владимире с целью подчеркнуть преемственность власти Москвы, архитектор Аристотель Фьораванти существенно переосмыслил традиции владимиро-суздальского зодчества. Собор в Москве мощнее по пропорциям и монументальнее своего прототипа.
Попытку перенести в русский храм мотивы раннего венецианского Возрождения предпринял архитектор Алевиз Фрязин при строительстве Архангельского собора.
От XIV—XV веков сохранилось несколько деревянных церквей. Более ранние — «клетские» — напоминают избу с двухскатной крышей и пристройками. Более поздние — высокие, восьмигранные, крыты шатром. Их стройные пропорции, контрасты суровых рубленых стен и резьбы галереек и крылец, их неразрывная связь с окружающим пейзажем — свидетельства высокого мастерства народных мастеров.
Росту научных знаний и просвещения способствовал процесс централизации Русского государства. Широкое гражданское и церковное строительство помогало развитию навыков в области техники. Введение в практику стенобитных и метательных орудий и артиллерии требовало расчета силы и дальности полета камней и ядер. Стенобитные орудия действовали при помощи рычага. Появление в Москве и Новгороде часов указывает на знакомство русских мастеров с системой зубчатых колес.
Кузнечное дело, оружейное производство, чеканка монеты, устройство труб для добычи соли, действовавших при помощи поршневого насоса, составление известкового грунта для стенной живописи — все это было связано с ростом прикладных знаний.
В России делались попытки реального объяснения явлений окружающего мира, появлялись работы, посвященные отдельным отраслям знаний. Летописцы отмечали наблюдаемые астрономические явления — описывали прохождения комет, солнечные затмения. Начали появляться специальные астрономические трактаты «О широте и долготе зимой», «О расстоянии между небом и землей» и тому подобные. Развивались медицинские знания.
Включение новых земель в состав Русского государства способствовало повышению интереса к географическим наукам. Русские торговцы и путешественники, налаживая связи с ближними и дальними странами вносили значительный вклад в развитие географических знаний, оставляя записи о виденных ими странах.
Таковы записи о путешествии новгородца Стефана в Константинополь, Игнатия Смольнянина в Константинополь, Палестину и Афон. Существовал дневник путешествия русского посольства в Феррару и Флоренцию на церковный собор в 1439 году и описание поездки посла Толбухина в Венецию.
Новгородец Стефан уделяет в своих записках большое внимание строительному материалу, особенно мрамору, отмечая его свойства и цвет. Автор описания путешествия русского посольства в Феррару и Флоренцию внимательно изучал европейские города: Любек, Люнебург, Аугсбург, Брауншвейг, Венецию, Флоренцию. Он интересно описывает существующие там ремесла, торговлю, благоустройство городов и строительную технику.
Одним из выдающихся путешественников второй половины XV века был тверской купец Афанасий Никитин. В 1466 году вместе с другими купцами он отправился в восточные страны. Через Шемаху, Баку, Ормуз он сумел добраться до Индии. Афанасий Никитин оставил интересное яркое описание своего странствия на основе личных наблюдений Индии и Ирана, а на основе расспросов — также Цейлона, Китая и других стран.