I slutet av 1500-talet hade Moskva redan 100 000 invånare och var en av de största städerna i Europa. Denna utveckling berodde till stor del på tsaren Ivan den Förskräcklige som förde en mycket aktiv och effektiv in- och utrikespolitik. Moskvas position som Rysslands huvudstad var nu väl etablerad.
Tiden efter Ivans hårdföra styre kännetecknades av politisk instabilitet och maktkamp mellan olika familjer. Denna period, från 1604 till 1613, är känd som den Stora oredan. Moskva invaderades otaliga gånger av olika tronpretendenters arméer och den ena tsaren efter den andra kröntes i Kreml. Även yttre fiender, däribland Sverige, angrep staden med sina trupper. Moskva var under en period ockuperat av polacker och litauer men ett folkuppror år 1612 befriade staden.