Под сводами собора 46 гробниц, в них 56 захоронений, В числе других здесь были погребены великие князья Иван Калита, Дмитрий Донской, Иван III, московские цари Иван IV (Грозный), Михаил и Алексей Романовы. Белокаменные резные надгробья выполнены в XVII веке. В начале XX века их заключили в застекленные медные футляры.
В 1963 г. советские ученые по решению специальной комиссии вскрыли для исследования погребения Ивана Грозного и его сыновей. По сохранившимся черепам и костякам скелетов известный скульптор-антрополог М. М. Герасимов воссоздал скульптурные портреты царей Ивана Грозного и Федора Ивановича.
В самом центре Кремля поднимается многоярусный восьмигранный столп — колокольня Ивана Великого. Она построена в 1505–1508 гг. (зодчий Бон Фрязин), а ее верхний ярус был надстроен в 1600 г., о чем свидетельствует надпись под куполом. Это выдающееся сооружение стало родоначальником характерных для русского зодчества того времени столпообразных храмов. Столп башни сложен из кирпича, а цоколь и фундамент — из белого камня. Высота колокольни — 81 м. Это самое высокое сооружение древней Москвы, основная вертикаль Кремлевского ансамбля. Колокольня была главной сторожевой и сигнальной башней Кремля.
В 1532–1543 гг. с севера к колокольне была пристроена звонница (зодчий Петрок Малый), а в 1624 г. — северная Филаретовская пристройка (зодчий Важен Огурцов). На колокольне и звоннице 21 колокол, отлитый русскими мастерами XVI–XVII веков. Отступая из Москвы в 1812 г., наполеоновские войска пытались взорвать колокольню, но она устояла и лишь дала трещины, что свидетельствует о ее исключительной прочности. Звонница же и пристройка были взорваны. В 1818–1819 гг. их восстановили по проекту архитектора Д. Жилярди. В центральном проеме звонницы был подвешен Успенский колокол весом около 70 т (мастера Завьялов и Русинов). В результате реставрационных работ последних лет восстановлены фасады, архитектурные детали, укреплен фундамент колокольни. В ней хранится уникальная библиотека древнерусской литературы. В нижнем ярусе звонницы создан выставочный зал музеев Московского Кремля. Здесь экспонируются наиболее значительные памятники из фондовых коллекций музеев.
С западной стороны на Соборную площадь выходит своим фасадом, отделанным белым граненым камнем, Грановитая палата (1487–1491 гг., зодчие Марко Руффо и Петр Антонио Солярио). Это древнейшее из сохранившихся гражданских сооружений Москвы служило парадным тронным залом Большого Кремлевского дворца. Здесь заседали Земские соборы, принимались иностранные послы, праздновались победы русского оружия. Большой квадратный в плане зал (площадь 495 кв. м, высота 9 м) перекрыт четырьмя крестовыми сводами, опирающимися на центральный столп и стены. Сохранившаяся роспись стен и сводов выполнена в 80-х годах XIX века художниками села Палех братьями Белоусовыми. Большие реставрационные работы были проведены в палате в 1968 г.
С севера к Грановитой палате примыкают Терема — царские палаты и жилые покои. Постройки Теремного дворца относятся к разному времени. Нижние ярусы частично сохранились от XV и XVI веков; три верхних яруса были построены в 1635–1636 гг. русскими зодчими Баженом Огурцовым, Трефилом Шарутиным, Антипом Константиновым и Ларионом Ушаковым. Эти же зодчие построили Верхоспасский собор, фриз и барабаны главок которого украшены поливными многоцветными изразцами (мастер Осип Старцев). Внизу видны окна Золотой Царицыной палаты (XVI век).
Между палатой и Успенским собором стоит небольшая одноглавая церковь Ризположения (1486 г.), для облика которой характерно совершенство форм, изящество пропорций и декоративного убранства. Советскими мастерами восстановлены первоначальный облик церкви и ее замечательные фрески (XVII век, мастера С. Осипов и И. Борисов), а также иконостас, иконы которого были написаны в 1627 г. (Назарий Истомин и другие).
Патриаршие палаты, расположенные к северу от Успенского собора, были построены в середине XVII века «каменных дел мастерами» Давыдом Охлебининым и Антипом Константиновым и составляют целый комплекс сооружений, из которых наиболее интересны Крестовая, или Мирроварная, палата и собор Двенадцати апостолов. При реставрации фундамента дворца в 1964–1965 гг. была обнаружена постройка XV века, а под нею на 11-метровой глубине — деревянные срубы, датируемые XI веком.
После завершения реставрации памятников Соборной площади в каждом из них был открыт музей. В бывших Патриарших палатах находится Музей прикладного искусства и быта XVII века.
Неподалеку установлена на специальном фундаменте знаменитая Царь-пушка. Отлитая в 1586 г. московским мастером Андреем Чоховым, она была самым большим (по калибру) артиллерийским орудием своего времени (длина ствола — 5,34 м, калибр — 890 мм, вес — 40 т. Лафет и ядра — декоративные, отлиты в XIX веке). Царь-пушка отвечала всем требованиям, которые предъявлялись к боевым орудиям того времени, и предназначалась для обороны Кремля.