Князь зимовал в низовьях Днепра, так как путь на Киев был закрыт печенегами. Подкупленные византийским императором, печенеги весной 972 г. напали на небольшое войско Святослава на волоке у днепровских порогов. Князь погиб в битве. Печенежский хан Куря приказал сделать из его черепа чашу, из которой пил на священных военных пирах.
Правление Святослава имело большое значение для Руси. Территория Древнерусского государства при нем была значительно расширена. Святослав поставил своих сыновей наместниками в наиболее важных землях, что усилило власть Киева. Старший сын, Ярополк, стал князем киевским, Олег княжил у древлян, Владимир – в Новгороде. После смерти Святослава на Руси началась междоусобица, в которой Олег, а позднее Ярополк погибли; к власти в Киеве пришел князь Владимир Святославич (980–1015).
С началом правления Владимира I можно говорить об изменении приоритетов в политике киевских князей. Главную задачу они видели в укреплении и объединении государства и его границ. Под 981 г. летопись упоминает войну Владимира Святославича с поляками, в ходе которой были захвачены западноволынские (червенские) города Перемышль, Червень и др. Затем летопись отмечает войну Владимира с причерноморскими болгарами, подавление восстания в землях вятичей и радимичей. При Владимире впервые начинается чеканка собственной монеты (златников и сребреников). На рубеже Х—XI вв. постепенно ликвидируются племенные княжения. При Владимире появляются княжие «грады», в которые князь в качестве наместников «сажал» своих сыновей.
Важнейшую роль в укреплении Древнерусского государства сыграло принятие христианства. Язычество с его многобожием не могло способствовать усилению центральной власти киевского князя. Правители соседних стран, где утвердились монотеистические религии, рассматривали языческую Русь как варварское государство.
Изменения в укладе жизни, социальной и политической структурах Руси предопределили принятие христианства в его восточном (православном) варианте. Уже с IX в. христианство проникает на Русь. В 844 г. в послании византийского патриарха Фотия было отмечено, что многие руссы поклоняются христианскому богу. Крещение принимали представители княжеской знати, дружинники. В Киеве в середине X в. существовала церковь св. Ильи.
Владимир Святославич воцарился на киевском престоле в борьбе со своим братом Ярополком. Первое время Владимир подчеркивал свою приверженность языческим божествам. Он повелел воздвигнуть возле княжеского двора идолов тех племен, которые поддержали его в борьбе за киевский престол. На берегу Днепра были установлены деревянные изваяния Перуна с серебряной головой и золотыми усами, Хороса, Дажьбога, Стрибога, Сварога, Мокоши. Дядя Владимира воевода Добрыня воздвиг в Новгороде над Волховым статую Перуна. Однако попытка сформировать единый пантеон языческих богов и на основе многобожия укрепить государство потерпела неудачу. Каждое племя продолжало поклоняться своим богам.
В этих условиях Владимир обратился к христианству. Любопытный рассказ о выборе князем религии содержится в «Повести временных лет». Соседние с Русью страны исповедовали христианство (Византия), иудаизм (Хазария), ислам (Волжская Булгария). В Киев прибыли послы из перечисленных стран, а также эмиссары папы римского. Все они предлагали принять их веру. Однако Владимир остановил свой выбор на христианстве в его восточном варианте.
Христианизация обширного Древнерусского государства продолжалась в течение ряда лет, преодолевая серьезное сопротивление населения, особенно в северных районах Руси.
Принятие христианства представляло собой крупную государственную реформу, результатом которой стало появление на Руси нового общественного института – православной церкви. Постепенно сложилась ее организационная структура. Первоначально во главе русской православной церкви стоял епископ, присылаемый из Константинополя. В 1037 г. ее возглавил митрополит. Великие князья вели борьбу за митрополичью кафедру, стремясь утвердить митрополита из славян. Однако подобные случаи в ранней истории русской православной церкви были единичными.