Палаты дворца были отделаны со всей возможной в то время роскошью: в их окна, украшенные белокаменными резными наличниками, была вставлена цветная слюда, а яркая настенная живопись изобиловала позолотой; даже крыши теремов дворца в XVII веке были позолочены.

В архитектурном отношении наиболее интересен верхний пятый этаж дворца, выполненный в виде светёлки - «теремка», поставленного на открытой террасе - гульбище. Индивидуальность облику светёлки придаёт примыкающая к ней «смотрительная башенка», открывающая панораму Москвы. Сохранившиеся росписи палат дворца относятся к 1837 году и создают лишь общее впечатление росписей XVII века. Реставрация трёх верхних ярусов Теремного дворца была проведена в 1968 году.

В канун 1960 года на 2-ом этаже Большого Кремлёвского дворца по проекту В. С. Андреева, Ф. М. Вульфсона, В. Н. Долганова и других был открыт Зимний сад. Его площадь составляет 320 кв. м., из которых 110 кв. м. занято насаждениями. Западная стена этого помещения целиком застеклена, а восточная состоит из зеркал, в которых отражаются растения. Южная и северная стены сада облицованы уральским и баландским мрамором.

В западной части Кремля располагается Оружейная палата (1851),известная как лучшее в Европе музейное помещение прошлого столетия. В письменных источниках она впервые упоминается в 1547 году, а своим названием палата обязана первоначально образованному в её здании хранилищу оружия. В XVII веке здесь возникли мастерские по изготовлению оружия и изделий из золота и серебра; с 1640 года она становится живописной мастерской. В здании Оружейной палаты работали крупнейшие русские художники С. Ушаков и Ф. Зубов, гравёры А. Зубов и Л. Бунин, оружейники Н. Давыдов и В. Кацев, а также мастер золотых и серебряных дел И. Попов.

В начале XVIII века Оружейная палата утрачивает значение ведущего центра художественной жизни страны, становясь лишь хранилищем произведений искусства, а в 1806 году она была преобразована в Публичный художественный музей. В настоящее время в Оружейной палате экспонируются почти все виды русского прикладного искусства. Наиболее полно в ней представлен художественный металл: скань, чеканка, чернь, гравировка и эмаль. Обширны разделы золотого и серебряного шитья, низания жемчугом, уникальна коллекция холодного и огнестрельного оружия и брони XIII-XVIII веков. Единственным в мире, сохранившимся до наших дней, является экспонат палаты железный шлем XII-ХIII веков византийской работы - конусообразный, украшенный тончайшей золотой и серебряной филигранью, исполненной в древней технике таушировки. Значительное число демонстрируемых экспонатов фонда образовано из даров послов и государственных миссий, что свидетельствует о широких внешних связях Древней Руси.

Из работ московских мастеров выделяется булатный шлем царя Михаила Романова, выполненный в 1621 году златокузнецом Никитой Давыдовым. Исключительную художественную ценность представляют исполненная византийскими мастерами в технике скани шапка Мономаха, происхождение которой относят к XI-XII векам, и шапка Казанская, предположительно созданная в середине XVI столетия в Москве. Тончайшей работы орнамент её тульи дополнен тремя рядами украшенных самоцветами «городков», а завершающая её часть отмечена крупным топазом.

В Оружейной палате хранятся одеяния русских царей и высшего духовенства, в том числе облачение митрополита Петра – саккос, выполненный в 1322 году из светло-синей атласной ткани византийской работы.

Известным памятником архитектуры начала XVIII века является расположенное в северной части Кремля здание Арсенала. Оно выполнено в форме трапеции и возводилось с большими перерывами с 1702 по 1736 годы Д. Ивановым, М. Чоглоковым и другими архитекторами. Здание наделено крупными попарно чередующимися окнами и является типичным для эпохи Петра I памятником «деловой» архитектуры.

Кремль включает в свои древние стены здание Сената (позднее Дом Правительства), возведённое М. Ф. Казаковым в 1776-1787 годах. Оно выполнено в форме треугольника с вписанным в одну из его вершин ротондальным залом. В годы советской власти это здание стало местом частых посещений экскурсантов, поскольку здесь в первозданном виде сохранились кабинет и квартира В. И. Ленина, где он жил и работал с 1918 по 1923 год. Огромный купольный зал Сената имеет диаметр 24,7 м. и высоту 27 м; ранее его называли русским Пантеоном.

Наиболее значительным памятником советской эпохи в Кремлёвском ансамбле является Дворец съездов, построенный в 1961 году вблизи Троицкой башни. Его здание выполнено из белого мрамора в форме прямоугольника и дополнено большими оконными стёклами.

В центре Кремля на Соборной площади возвышается колокольня Ивана Великого, признаннаячудом архитектурного искусства XVI века. История возведения колокольни уходит в глубину веков. При Иване Калите в 1329 году примерно на месте существующей колокольни была построена небольшая каменная церковь в честь Иоанна Лествичника. Когда в 1505 году её разобрали, стала очевидной необходимость создания новой архитектурной доминанты Соборной площади. В 1505-1508 годах архитектором Бон Фрязиным с этой целью был воздвигнут первый белокаменный трёхъярусный столп колокольни Ивана Великого. В 1532-1543 годах с северной стороны к ней примкнула прямоугольная звонница с храмом «Вознесения» (архитектор Петрок Малый), в котором помещался тысячепудовый колокол «Благовестник»; в 1552 году была построена высокая каменная лестница, а в 1600 году - верхний ярус общей высотой 81 м. В 1624 году с северной стороны колокольни мастером Баженом Огурцовым была создана Филаретовская пристройка.

Такое композиционное решение колокольни обусловлено её двойной ролью: она должна была главенствовать в кремлёвском ансамбле при взгляде на него издалека и одновременно являться вертикальной доминантой в композиции Соборной площади. Например, сознавая, что колокольня не должна масштабно подавлять Успенский собор, мастера дополнили её пристройкой звонницы. Фасады последней имеют более дробные членения, что композиционно подчиняет их облику главного русского храма.

Колокольня представляет собой трёхъярусный столп из удлинённых, уменьшающихся кверху восьмигранников, поставленных один на другой. Каждый из них имеет террасу и открытую галерею, в арочных пролётах которых помещаются колокола. Их 21, и все они украшены орнаментами, барельефами и надписями с датой их отливки, весом и именем мастера-литейщика. Самый большой колокол - Успенский - весит 70 тонн и отлит в XIX веке. Другой колокол весом 19 тонн отлит Андреем Чоховым в 1622 году; в Филаретовской пристройке висит колокол весом 12, 5 тонны, отлитый в XVIII веке. Описываемая колокольня была главной дозорной башней Кремля, с высоты которой хорошо были видны окрестности Москвы в радиусе до 30 километров.

Филаретовская пристройка колокольни завершается белокаменными пирамидками и черепичным шатром. Второй и третий её этажи были отведены под патриаршую ризницу. В результате попытки отступавших из Москвы в 1812 году наполеоновских войск взорвать колокольню её звонница и Филаретовская пристройка были разрушены, а в 1819 году Д. Жилярди восстановил их по типу старых с элементами архитектуры XIX века.