В конце XV в. вся северная часть Восточной Европы, вплоть до Полярного круга, вошла в состав Русского государства.

Опустошительные набеги северных племен на города и деревни Поморья вынудили русских к возведению крепостей даже на этой далекой земле. Кроме больших фортификационных сооружений, здесь в немалом количестве строились монастыри, маленькие остроги и погосты, или административные единицы, — все они в совокупности образовывали по берегам северных рек мощную эшелонированную систему обороны.

Острог на Коле впервые упоминается еще в XIII в., с тех пор он выполнял функции самого северного стратегически важного аванпоста Руси, и его укрепления несколько раз перестраивались. Но и в этом случае стены крепости продолжали строить из древесины до самого XVIII в., применяя, как правило, такие деревянные конструкции, как городни и тарасы. В стенах таких укреплений образовывались пустые ниши, которые предназначались для хранения продуктов и других припасов, точно так же делалось в сибирских крепостях. В то же время большинство башен в этих северных землях строились в форме неправильного шестиугольника с двойными наружными стенами.

Вторым по стратегической важности из северных укрепленных аванпостов являлся Устюг. Впервые он появляется на карте Руси в середине XII в., а к XVII в. уже представляет собой большую крепость, состоящую из двух частей, известных как Городище и Великий Острог. У этой крепости были 24 башни и стены, сложенные из заостренных бревен, с внутренними оборонительными галереями; от нападения с северо-востока Устюг защищал широкий ров глубиной 3,5 м.

Другой характерной особенностью фортификационных сооружений на Русском Севере было то, что у многих крепостей с внутренними каменными стенами наружные стены делались деревянными. Примером такой крепости-города является Новгород. Для ускорения строительства использовались стандартные заготовки, и в большинстве русских городов имелись рынки, где продавались готовые элементы для строительства укреплений. Примером города, построенного с применением технологии стандартных заготовок, является Полоцк.

Крепости в Южной Руси строились на самых уязвимых участках границы, где со временем возникли сплошные линии оборонительных сооружений. В XIV–XV вв. началось освоение русскими Сибири. Здесь для зашиты новоприобретенных земель и отражения вражеских набегов строились небольшие остроги. Количество таких острогов, как и слобод, или укрепленных зимних лагерей, постоянно увеличивалось. В XVIII в. они превратились в военные или административные и торговые центры.

Среди всех видов крепостных сооружений самое широкое распространение в Сибири получили остроги, простейшие из которых представляли собой обычные лагеря, окруженные частоколом из бревен. Впоследствии ко многим из них были пристроены деревянные башни.

Первые попытки русских применить осадные орудия относятся ко времени похода на Византию в 968–971 гг., после чего в течение нескольких столетий об этом виде военной техники в русских летописях не упоминается. Однако в 1237–1240 гг. монголы при взятии более чем десяти больших русских городов применили осадные машины китайского или центрально-азиатского происхождения, известные как пороки. Вне сомнения, благодаря именно монгольским завоевателям во второй половине XIII в. эти орудия получили такое широкое распространение на Руси и стали незаменимыми как при осаде, так и при обороне городских стен. Например, в летописях Юго-Западной Руси о них упоминается под 1245 и 1260 гг., а Северной — под 1268 и 1301 гг. В XIV в. камнеметные машины находились на вооружении войска и хранились в военных арсеналах крупнейших русских городов; в Москве такие машины были в 1382 г. В XIV в. применение камнеметных пороков достигло своей высшей точки, ими продолжали пользоваться еще много лет наряду с артиллерийскими орудиями. Однако в течение первых десятилетий XV в. пороки все реже появляются под стенами осаждаемых городов, а к 1450 г. о них окончательно забывают.

Мощность метательных машин могла увеличиваться пропорционально увеличению их размера, а также за счет усиления метательного элемента посредством плотного соединения нескольких упругих деревянных стволов. Если верить наиболее достоверным свидетельствам, камнеметная машина могла достигать высоты 8 м, весить 5 т и метать камни весом 60 кг и больше. Для обслуживания самых больших машин такого типа требовалось от 50 до 250 человек.

Недостатком таких машин являлась их недолговечность, поэтому, чтобы они оставались пригодными для серьезных операций, их приходилось постоянно обновлять и ремонтировать. Особые специалисты — порочные мастера — руководили их сборкой; чтобы построить камнеметную машину, мастер должен был обладать достаточными познаниями в математике, необходимыми для точных расчетов. Более того, он должен был знать особые артиллерийские команды, а также уметь поддерживать машину в хорошем техническом состоянии. Такие машины строились, ремонтировались и содержались в столицах многих княжеств, для чего требовалось большое количество квалифицированных специалистов.

На Руси использовались различные типы камнеметных машин, и с течением времени здесь появлялись все более эффективные и точные метательные орудия. К ним относились требюше — камнеметы с подвижным противовесом, которые стали очень популярными. Однако, невзирая на все возрастающую мощь и точность, камнеметные машины оказались бессильными перед каменными укреплениями и были вытеснены намного более эффективным огнестрельным оружием.

Огнестрельное оружие впервые появилось на Руси между 1376 г., когда русские войска были обстреляны из огнестрельного оружия неустановленного типа со стены одного из городов Волжской Булгарии, и 1382 г., когда пушки и тюфяки (короткоствольные пушки) наряду с арбалетами и камнеметными пороками впервые применялись для обороны Москвы. Логично предположить, что это новое оружие было завезено в Москву в период интенсивной военной подготовки, предшествующей битве на Куликовом поле.

Согласно письменным свидетельствам, в Восточной Европе и Азии огнестрельное оружие применялось: в 1374 г. — тевтонскими рыцарями, в 1378–1381 гг. — в Венгрии, в 1382 г. — в Литве, в 1383 — в Польше и Богемии, в 1360–1370 гг. — в Египте, в 1389 г. — в Турции, в 1379 г. — в Центральной Азии, в 1399 г. — в Индии и в 1366 г. — в Китае. В письменных источниках данные случаи приводятся как достойные внимания, хотя огнестрельным оружием могли пользоваться и раньше; к тому же все случаи его первого применения совпадают по времени с началом его распространения по землям Центральной, Северной и Восточной Европы. Примечательно, как недалеко друг от друга отстоят вышеперечисленные даты.