В раннем средневековье с момента, когда вновь активизируется жизнь Варахши (V в. н. э.), в городе постоянно реконструируются и ремонтируются оборонительные сооружения, цитадели, дворцовые здания. Интенсивная строительная деятельность продолжается и в период борьбы согдийцев с арабскими завоевателями и миссионерами новой религии. Сохраняется структура предполагаемой крепости, однако меняется характер застройки. Укрепленный за́мок в центре городища осваивается горожанами, а на южном фасе возле оборонительной стены возводится цитадель.

Город-крепость становится городом-резиденцией бухархудатов. В округе радиусом 1,5–2 км располагались за́мки землевладельцев и возделанные земли, им принадлежавшие.

Историю крупного купеческого города Бухарского Согда — Пайкенда (табл. 12, 1) ученые рассматривают как последовательное развитие от небольшой (1 га) крепости III в. до н. э. до городской цитадели. На следующем этапе роста населенного пункта возле цитадели, прилегая к ней, появляется возвышенная площадка (Мухамеджанов, Мирзаахмедов, Адылов, 1984, с. 83). В V в. Уже развившееся поселение оформляется как город возведением вокруг него крепостной стены (первый шахристан, около 13 га). Рост города, вскоре (в конце V — начале VI в.) стесненного границами оборонительной линии, потребовал расширения укрепленной зоны. Строится новая городская стена. Таким образом, возникает второй шахристан, и город разрастается до 20 га. Схема простая, однако в свое подтверждение требующая дополнительных исследований. Стена, разделявшая оба шахристана, существовала еще в 715 г., когда арабами, как сообщают источники, была взята половина города. Микрорельеф этой части городища и археологические исследования показывают, что к последней трети VIII в. сохранились лишь два отрезка стены, а значительная часть ее была уже разрушена и на ее месте возведены постройки, в числе которых было квадратное здание VI–VII в. со стороной около 15 м, интерпретированное как химическая лаборатория (Мухамеджанов, Мирзаахмедов, Адылов, 1986, с. 210–220).

Еркурган — городище неподалеку от Карши в низовьях Кашкадарьи — определяется как столица Боло владения Нашеболо (средневековый Нахшеб). Состоит из двух шахристанов. Внутренний шахристан имеет абрис неправильного пятиугольника, стены которого возведены в середине I тысячелетия до н. э. Стена была окружена широким рвом. Один из пяти углов разросся в широкий массив и назван исследователями бастионом (Туребеков, 1982, с. 36–43), к северному фасу стен примыкает цитадель, а несколько западнее расположен дворец. Во внутреннем шахристане около двадцати бугров, вытянутых, скрывающих жилые массивы, и компактных (под ними следует ожидать отдельно стоящие здания). На центральной городской площади располагался храм, а сравнительно недалеко от него — квартал керамистов. Внешний обвод городских стен был сооружен в связи с разрастанием городской территории в V в. н. э. На северо-западе внешнего города, возле улицы, соединявшей городские ворота, в особом квартале обосновались металлисты, на специализацию которых указывают следы горнов, обломки кричного железа и заготовки в виде железных кругов.

V век отмечен интенсивным градостроительством. В древних городах заново отстраиваются оборонительные стены и цитадели. В качестве строительного материала используется преимущественно пахса. Восстанавливается утраченная к тому времени обороноспособность Самарканда. На Афрасиабе возводится новая мощная оборонительная система из двух рядов монументальных стен с двумя глубокими рвами у подножия. Стены выкладывались из пластов пахсы, содержащей большое количество керамики предшествующего времени. Наиболее уязвимые южные ворота, оказавшиеся в связи с сокращением городской территории на месте старых кварталов, были защищены дополнительными оградами.

Быстрое развитие города в последующее столетие не сумело целиком поглотить столь мощные сооружения, отнимающие у городской территории большие пространства. Они и сейчас отчетливо видны в сложном рельефе городища.

Одновременно со строительством новых стен обновляется фортификация цитадели, несколько изменяя конфигурацию ее кешка. Наслоения предшествующего времени были снивелированы и перекрыты пятиметровой пахсовой подушкой. Приближаясь к квадрату в плане, с овальными угловыми башнями, кешк цитадели имел изломанную линию восточного фасада и дополнительные башни, защищающие въезд у северо-восточного угла.

Помимо основных ворот, раннесредневековый кешк имел выход в сторону массива, занятого впоследствии соборной мечетью, в связи с постройкой которой он, возможно, и появился. Из центра кешка к подножию южной его стены вел подземный выход, служивший для вылазок и, надо думать, замаскированный снаружи.

От внутренней планировки кешка сохранились квадратный зал и связанный с ним коридор. Стены зала покрывала сюжетная живопись, сохранившаяся в малых фрагментах. Помимо мощной двухрядной обороны, с VII в. оказавшейся внутри городской застройки, на Афрасиабе внутри города существовало еще одно крепостное сооружение, дополнительно укреплявшее центральную часть города и одновременно наиболее уязвимые южные ворота.

Долго остававшееся спорным время возведения этого дополнительного укрепления определяется несколькими моментами. Подстилающие слои содержат характерные для IV — первой половины V в. красноангобированные вазы на высокой ножке (Анарбаев, 1984, с. 209–211, рис. а, б, в). На одном из участков пахсовые кладки третьего укрепления перекрывают стены домов центрального квартала. А ранние кладки укрепления прорезаны бадрабами и ташнау IX–XII вв. и перекрыты слоями того же времени. Все это подтверждает мысль о возведении третьего укрепления Афрасиаба арабами вскоре после захвата ими Самарканда (Массон М., 1950, с. 162).

Исследователи Бухары предполагают двухчастную структуру ее шахристана, включавшую два самостоятельных укрепленных массива в виде смежных прямоугольников площадью 8-11 и 7–8 га. Стены шахристана построены не ранее второй половины V в. н. э. Северная стена города, прослеженная на протяжении 36 м, стоит на пахсовом цоколе высотой 60 см и сложена из пахсы с включением сырцовых кирпичей (32–50) × 19 × (9-11) см. Южная стена северного шахристана поставлена на такой же цоколь, до высоты 3,5 м она сложена из сырцового кирпича (40–43) × (23–25) × (8-10) см, а выше — из пахсы с включением кирпича (Мухамеджанов, Мирзаахмедов, Адылов, 1986, с. 98–113).

Ромбовидная в плане цитадель Бухары возведена на естественном холме площадью около 2 га. Раскопками выявлены разновременные стены, наиболее ранние из которых, построенные в первые века до н. э., перекрыты тонкой прослойкой надувного песка, послужившей основанием для укрепления стен сооружения во второй половине IV–V в. н. э. Как и в Пенджикенте, цитадель Бухары выведена за пределы собственного города, на расстояние 120 м от шахристана (Мухамеджанов, Мирзаахмедов, Адылов, 1986, с. 98–99, 113).

Укрепления Варахши периода раннего средневековья хотя и следуют ранней (первые века до н. э.) линии обороны, но построены уже после полного ее разрушения, когда даже руины первых городских стен были перекрыты культурными наслоениями. Новые стены, которыми отмечено в V в. начало возрождения города после длительного упадка, представляли собой пахсовую ограду менее 1,5 м толщиной. Вскоре она была усилена пахсовой же облицовкой. И только по прошествии некоторого времени возводятся мощные фортификационные сооружения, включившие в себя стену предшествующего времени (Шишкин, 1963, с. 110, рис. 49) и фланкированные башнями через каждые 30 м. Видимо, в это время (VI в.) сооружается новая цитадель. Стены ее, поставленные на высокое (15 м) пахсовое основание, оформлены сомкнутыми полуколоннами — гофрами диаметром 1,6 м, обработанными горизонтальными желобками, создающими впечатление кладки из дисковидных блоков. Разделка же желобками наклонных плоскостей основания имитировала крупноблочную кладку. Так же гофрами оформлены фасады прямоугольных башен, по крайней мере прилегающих к цитадели. Здесь между гофрами сохранились следы ложных бойниц.