По своему внешнему облику и конструктивным особенностям все каменные крепости Руси, от древнейших времен до XVII века включительно, могут быть отнесены к одной из двух основных школ каменного крепостного зодчества: Северо-Западной Псково-Новгородской и Московской.

Старейшая из них - Псково-Новгородская школа - уходит своими корнями в далекий IX век, когда близ устья Волхова была поставлена первая на Руси каменная крепость Ладога. Была крепость та невелика, площадью около гектара, имела одну башню с воротами и стену, сложенную из известняковых плит на глине (без применения извести). По верху стены, вероятно, были устроены деревянные заборола, крытые тесом.
Согласно преданию, Ладожская Крепость, известная у шведов как Альдейгьюборг, была заложена в 882 году Вещим Олегом на месте еще более древней деревянной, и в течении последующих веков служила щитом, закрывавшим для варягов проход по Волхову к озеру Ильмень и Новгороду. Ныне существующая на этом месте крепость Старая Ладога – уже третья по счету. Ее постройки, выложенные из валунов и облицованные известняковыми блоками, датируются XV – XVI веками.

Вторым по возрасту своих каменных фортификационных сооружений является древний Изборск, названный по преданию в честь князя Избора – внука легендарного Словена. Первая Изборская Крепость на холме, сложенная из известкового плитняка насухо (без раствора), датируется первой четвертью XI века.

Младший брат Новгорода - Псков, - обзавелся первой каменной стеной в 1192 году. Это были так называемые перси - участок крепостной стены Псковского Крома с приступной стороны. А к концу XV века Псков окружали уже четыре ряда каменных стен и башен.

В числе старейших каменных крепостей Севера – Копорье (1297 г), Орешек (1352 г), Ям (1384 г), Порхов (1387 г).

Стены и башни северных крепостей сложены преимущественно из серых, почти не обработанных известняковых плит и «булыги» - дикого камня-валуна. Все внешние формы просты, лаконичны и суровы – никаких украшений и архитектурных изысков, лишь кое-где загадочные знаки и каменные кресты, вмурованные в стенную кладку.
Башни в плане, как правило, бывают двух типов – круглые либо квадратные. Бойницы подошвенного боя в стенах очень редки, что обусловлено сплошной монолитной конструкцией самих стен. Навесной бой (машикули) – отсутствует полностью. В качестве дополнительной защиты крепостных ворот распространены захабы – узкие каменные коридоры, зажатые меж двух параллельных стен.

Творения мастеров Новгородской Земли не утрачивают самобытности даже после присоединения в конце XV века Новгорода и Пскова к Московскому Государству. Каменные крепости, возведенные ими уже в XVI – XVII веках, такие как Гдов, Ивангород, Соловецкая, Псково-Печерская – полностью сохраняют характерные черты Северной Школы зодчества. Единственное, пожалуй, исключение – существующий ныне Детинец самого Великого Новгорода, строительство которого было начато в 1484 году, вскоре после захвата города московским войском, и продолжалось до 1490 года. Хотя новая крепость строилась «по старой основе», то есть на фундаментах прежнего каменного Новгородского Детинца, заложенного еще в 1333 году при архиепископе Василии Калике, она имела уже иной, нехарактерный для Северной Руси облик. Имя зодчего, руководившего возведением стен и башен Новгородского Детинца, неизвестно. Скорее всего, это был кто-то из итальянских инженеров, работавших в то время в Москве у Великого Князя Ивана III, возможно даже сам Аристотель Фиораванти, лично участвовавший в завоевании Новгорода в 1478 году в качестве главного военного инженера московского войска . Во всяком случае, сходство Новгородского Детинца с Московским Кремлем, строившимся в то же самое время мастерами из Милана и Венеции, очевидно.

Собственно говоря, с возведения в конце XV века русскими каменщиками под командованием итальянцев двух вышеназванных каменных крепостей, и началась история Московской Школы Каменного Градостроения.
До сего времени в Южной и Восточной Руси каменное зодчество ограничивалось лишь строительством храмов. Крепостные же сооружения были сплошь деревянными и дерево-земляными, и лишь некоторые из них имели отдельные строения, выложенные из камня, например главные «проездные» башни в Киеве и Владимире, носившие название «Золотых Ворот».
Первой каменной крепостью Московской Руси принято считать «белокаменный» Московский Кремль Дмитрия Донского, возведенный, согласно летописи, в одно лето 1367 года. Однако, совершенно очевидно, что срок этот неправдоподобно мал для постройки каменной крепости таких размеров как Московский Кремль, тем более что Москва в 1367 году была всего лишь столицей небольшого удельного княжества с весьма ограниченными материальными и людскими ресурсами. Но уже в следующем, 1368 году, новая крепость с успехом выдерживает набег литовского князя Ольгерда.
Наиболее вероятное предположение, возникающее связи с этим, таково: белокаменными были не все кремлевские стены и башни, а только лишь с восточной, наиболее удобной для приступа, стороны крепости, то есть менее 1/3 от общего периметра Кремля. При этом заборола (ограждения боевых площадок) на каменных стенах, скорее всего, были из бревен, и покрыты тесом.
Отдельные свидетельства, подтверждающие эту версию, есть в письменных источниках. Например, в летописном повествовании об осаде Кремля в 1451 году ордынским царевичем Мазовшой (это событие известно в истории как «скорая татарщина») сказано, что татары пытались пробиться там, «где несть крепости каменныя». Итальянец же Контарини, посетивший Москву в 1475 году, в своих воспоминаниях и вовсе говорит о Кремле как о деревянной крепости. Вероятно, при взгляде из Замосковоречья или со стороны реки Неглинной, так оно и было.

Конец правления Ивана III и последовавшее за ним царствование Василия III – можно назвать периодом бурного расцвета каменного зодчества и различных ремесел в Московской Руси. В это время сюда, поодиночке и целыми группами, прибывают зодчие, военные инженеры, пушечные и колокольные мастера из Западной Европы, большей частью из государств Северной Италии. В самой Москве, а также на наиболее тревожных в то время границах – в Нижнем Новгороде, Туле, Коломне, Зарайске – взамен деревянных одна за другой вырастают новые каменные крепости. В них итальянскими мастерами в значительной степени использован опыт, накопленный к началу XVI века фортификаторами Западной Европы.
Естественно, что новые крепости Московского Государства получили черты, прежде нехарактерные для русского оборонного зодчества, и были не похожи на крепости Новгородской Земли. Основные материалы, используемые при строительстве - белый, тесанный блоками, известняк и глиняный маломерный кирпич, определяют характерную цветовую гамму большинства крепостей Московской Руси – темно-красный и белый. Помимо круглых и прямоугольных в плане башен мы видим также граненые, овальные, полукруглые, и даже трапециевидной формы. Башни получают в верхней части уширение – откос, снабженный бойницами навесного боя – машикулями. Боевой ход крепостной стены опирается не на сплошной каменный монолит (как в псковских и новгородских землях), а на систему арок, образующих подобие виадука. Такая конструкция позволяет устраивать регулярные ниши для бойниц подошвенного боя без существенного снижения прочности стены вцелом.
Надо сказать, что идея эта весьма стара. Еще древние римляне закладывали в стены своих крепостей так называемые арки разгрузки, позволявшие в случае локального повреждения стены тараном перераспределить вес вышележащих рядов кладки и удержать их от обрушения.

Появляются крепости «регулярной» формы, то есть повторяющие в плане контур правильной геометрической фигуры, как например кремли Тулы и Зарайска, чего ранее никогда не было в русском зодчестве.
В качестве средства защиты ворот получили применение околобашенные выступы-пристенки, которые можно и сегодня увидеть у Спасской и Никольской башен Московского Кремля, и у башни Пятницких Ворот в Коломне. Судя по старым изображениям на иконах и гравюрах, подобную защиту имели и другие проездные башни, не сохранившиеся до наших дней, например Фроловская Смоленской Крепости.
Еще один, новый для Руси, но весьма характерный для средневековых европейских замков фортификационный прием, это так называемые «отводные стрельницы» – башни, вынесенные далеко за линию крепостных стен и охранявшие въезды на мосты над крепостными рвами. Сохранившаяся до нашего времени (хотя далеко не в первозданном виде) Кутафья башня Московского Кремля – образец такого предмостного укрепления. Подобные отводные стрельницы когда-то прикрывали еще двое ворот Московского Кремля - Тайницкие и Константино-Еленинские, а также Дмитровские ворота Нижнего Новгорода.

Достойным завершением эпохи итальянцев в Московском Государстве стало строительство крепости Китай-Город, совершенное уже после смерти Василия III, в короткое правление его вдовы Елены Глинской. Стены Китай-Города стали украшением и гордостью Москвы. В них известный итальянский архитектор и военный инженер Пьетро Франческо Аннибале (Петрок Малый) выразил свое понимание того, какой должна быть современная по тем временам каменная крепость, приспособленная для ведения «огненного боя» - пищальной и пушечной стрельбы, а также использования разных «огненных хитростей», таких как петарды, минные галереи с заложенными в них фугасами, и т.д.
Стены Китай Города были ниже кремлевских, но толщина их достигала 6 метров при ширине боевого хода 4,5 метра. В стенах имелись три ряда бойниц различной формы и размеров, предназначенных для стрельбы из всех видов оружия. Ширина боевых площадок позволяла ставить пушки не только у основания стен, но также, в случае необходимости, размещать целые батареи в уровне парапетов, в которых имелись регулярные пушечные амбразуры.

Глубоко в земле, ниже основания башен, зодчие, как правило, закладывали целую систему тоннелей, ходов и подземных камер, называемых в те времена «тайниками» и «слухами». Они опоясывали каждую каменную крепость по всему периметру и имели выходы далеко за ее пределы. Эти подземелья использовались гарнизоном для ночных вылазок, тайных сообщений, хранения боеприпасов, а также противодействия противнику в рытье минных галерей. Для этого к каменным стенам «слухов» крепили тонкие медные листы, позволявшие уловить даже легкие колебания грунта и обнаружить место и направление вражеского подкопа. При выявлении оного, саперы сразу же приступали к рытью встречной галереи, стараясь перехватить неприятельский подкоп на достаточно большом удалении от крепостной стены и разрушить его с помощью мощного порохового заряда.

Эпоха итальянцев в Московии окончилась с воцарением Ивана Грозного, который не жаловал иноземцев, особенно после начала Ливонской войны, видя в них потенциальных изменников и соглядатаев. Убедившись воочию, как скор новый царь на расправу, большинство иностранных специалистов сочли за благо покинуть Русское Государство.
Однако годы правления Ивана III и Василия III не прошли впустую – к середине XVI века на Руси уже имелись собственные инженеры, знатоки каменного и кирпичного дела, способные решать задачи любой сложности. В дальнейшем, стараниями таких именитых «стенных мастеров» как Посник Яковлев, Федор Конь, Трофим Шарутин, Бажен Огурцов, и еще многих других, менее известных и вовсе безымянных, Московская Школа Каменного Градостроения продолжила свое развитие уже как русская национальная традиция.

Теоретическая мысль тоже не стояла на месте. Как обобщение своего и иноземного опыта, русским военным инженером и «пушкарских дел» мастером Онисимом Михайловым в 1607 – 1621 годах был создан обширный фундаментальный труд, - «Устав ратных, пушечных и других дел, касающихся до воинской науки», в котором, кроме всего прочего, имелся раздел «о строении долговременных крепостей». В этом разделе, последовательно и подробно, были расписаны основные принципы планирования и возведения оборонительных сооружений по этапам, а именно:
Как «подобает с прилежанием место осмотрети и разметити».
Как «досмотрети, добро ли место к подошве, и надобно ли сваи бити и поперечины класти», т.е. определить качество грунта и правильно выбрать конструкцию фундамента.
Как ориентировать стены относительно водных преград, на каком расстоянии ставить башни, и как располагать в них бойницы (сколько, где, какого размера), чтобы «податнее из города в чужие полки стреляти».

Вообще надо сказать, что русские «розмыслы» того времени были людьми достаточно грамотными и образованными. Они читали иностранные книги по фортификации, переводившиеся в XVII веке на русский язык для Пушкарского и Каменных Дел приказов, в том числе знаменитый трактат «Десять книг об архитектуре» Витрувия, которого на Руси называли «отцом и корнем всех градодельцев и палатных мастеров».

Следует, однако, заметить, что, несмотря на очевидный прогресс в развитии каменного зодчества, строительство дерево-земляных укреплений в Московском государстве не прекращалось никогда, и продолжалось вплоть до конца XVIII века, причем на каждую вновь построенную каменную крепость приходилось несколько деревянных. Каменное строительство в условиях средневековой Руси было чрезвычайно дорого и тяжело экономически, по целому ряду объективных причин.
Прежде всего, Русь, за исключением ее северо-западной части, бедна строительным камнем. Как правило, его приходилось возить за десятки верст. Зато строевого леса – везде достаточно.
С другой стороны, преобладающие почвы русской равнины – глины, супеси и суглинки - очень мягки, податливы, а при замерзании и оттаивании часто склонны к просадкам и выпучиванию. Для того, чтобы такие грунты смогли выдержать вес каменных стен и башен, требовался громадный объем работ по забивке свай и закладке глубоких фундаментов, по трудозатратам едва ли не равный надземной части строительства.
Не стоит забывать и суровый климат России. Как известно, известковый раствор, скрепляющий каменную кладку, вследствие наличия в нем воды, может схватываться и твердеть только при положительной температуре, что ограничивало производство работ лишь 5-6 месяцами в году. В средние века, когда редкий год обходился без войны, смуты или татарского набега, любое промедление при строительстве оборонительных сооружений было смертельно опасно.
Ну и кроме того, дерево – привычный материал для любого русского крестьянина, и набор плотников для городового дела в любой волости не составлял особого труда. Другое дело – каменщики и кирпичники, мастера редкие, бывшие в то время все наперечет. В случае особой надобности и срочности, как это было, например, при строительстве Смоленской Крепости в 1597 – 1602 годах, их приходилось царским указом «имать» по всем городам и весям Русского Государства.

Следует также сказать, что уже к середине XVI века артиллерийские орудия стали обладать такой разрушительной силой, что даже каменные стены и башни не могли долго выдерживать удары их ядер. Из всех известных нам русских крепостей лишь только Соловецкая «Великая Государева Крепость», построенная в XVI веке монахом-градодельцем Трифоном, была практически нечувствительна к действию артиллерии. Ее стены и башни, сложенные из огромных гранитных валунов, оказались столь прочны, что их не смогли повредить ни пушки царских войск за восемь лет знаменитого «осадного сиденья» 1668-1676 годов, ни даже английская корабельная артиллерия, бомбардировавшая крепость в 1854 году, во время Крымской войны. По свидетельствам очевидцев, чугунные ядра просто отскакивали от стен, либо разлетались на куски как глиняные горшки.