Очень своеобразный социальный характер имели некоторые укрепления северо-западных районов древней Руси. Здесь встречаются небольшие, часто примитивные укрепления, полностью подчиненные защитным свойствам рельефа. В них не было постоянного населения; они служили крепостями-убежищами. Деревни северо-западных районов Руси состояли обычно всего из нескольких дворов. Конечно, каждая такая деревня не могла возвести собственную крепость и для постройки даже самого примитивного укрепления несколько деревень должны были объединяться. В мирное время такие крепости-убежища поддерживались в боеспособном состоянии жителями этих же соседних деревень, а при вражеских вторжениях сюда сбегалось окрестное население, чтобы переждать опасное время.
Земляные части оборонительных сооружений — естественные склоны, эскарпы, искусственные валы и рвы — были основой устройства русских крепостей XI–XII вв. Особенно большое значение имели земляные валы. Их насыпали из грунта, который имелся поблизости (чаще всего из земли, полученной при отрывании рвов), из глины, чернозема, лёсса и т. д., а в районах, где преобладал песок, — даже из песка. Правда, в таких случаях ядро вала защищали от осыпания деревянной опалубкой, как это обнаружено, например, при исследовании валов середины XII в. в Галиче-Мерьском. Конечно, лучше был плотный грунт, который хорошо держался и не рассыпался от дождя и ветра. Если же плотного грунта было мало, его использовали для насыпи передней части валов, их лицевого склона, а тыльную часть насыпали из более слабого или сыпучего грунта.
Валы сооружали, как правило, несимметричными; их передний склон делали более крутым, а тыльный — более пологим. Обычно передний склон валов имел крутизну от 30 до 45° к горизонту, а тыльный — от 25 до 30°. На тыльном склоне, примерно на середине его высоты, иногда делали горизонтальную террасу, которая позволяла передвигаться вдоль по валу. Часто тыльный склон или только его основание мостили камнем. Каменная вымостка обеспечивала возможность бесперебойного передвижения воинов по тыльному склону и вдоль него во время военных действий.
Для подъема на вершину вала сооружали лестницы; иногда их делали деревянными, но кое-где при раскопках были найдены остатки лестниц, вырезанных в грунте самого вала. Передний склон вала, по-видимому, часто обмазывали глиной, чтобы воспрепятствовать осыпанию грунта и затруднить подъем на вал противнику. Вершина вала имела характер узкой горизонтальной площадки, на которой стояла деревянная оборонительная стена.
Размеры валов были различны. В укреплениях средней величины валы редко поднимались на высоту более 4 м, но в сильных крепостях высота валов бывала значительно большей. Особенно высокими были валы крупных древнерусских городов. Так, валы Владимира имели в высоту около 8 м, Рязани — до 10 м, а валы «города Ярослава» в Киеве, самые высокие из всех известных валов древней Руси, — 16 м.
Валы не всегда были чисто земляными; иногда они имели внутри довольно сложную деревянную конструкцию. Эта конструкция связывала насыпь и препятствовала ее расползанию. Внутривальные деревянные конструкции не являются особенностью только древнерусских оборонительных сооружений; они есть в валах польских, чешских и других городищ. Однако эти конструкции существенно различаются между собой.
В польских крепостях внутривальные конструкции большей частью состоят из нескольких рядов бревен, не соединенных между собой, причем бревна одного слоя обычно лежат перпендикулярно бревнам следующего слоя. У чехов деревянные конструкции имеют вид решетчатого каркаса, иногда укрепленного каменной кладкой. В древнерусских крепостях внутривальные конструкции почти всегда представляют собой забитые землей дубовые срубы.
Правда, и в Польше иногда встречаются срубные внутривальные конструкции, а на Руси, наоборот, конструкции, состоящие из нескольких слоев бревен. Так, например, конструкция из не связанных между собой нескольких слоев бревен была обнаружена в валах Новгородского детинца и древнего Минска XI в. Укрепление нижней части вала бревнами с деревянными крюками на концах, совершенно такое же, как в Польше, обнаружено в валу Московского Кремля XII в. И все же, несмотря на ряд совпадений, различие между внутривальными конструкциями древнерусских крепостей и укреплений других славянских стран чувствуется достаточно определенно. Более того, на Руси срубные внутривальные конструкции имеют несколько вариантов, последовательно сменяющих один другой.