От периода мезолита (средний каменный век), то есть от времени около 12–6 тысяч лет назад, осталось уже значительно больше свидетельств жизни людей, но самое большое количество находок каменного века относится к неолиту, новому каменному веку, начавшемуся около 8–3 тысяч лет назад. Люди неолита пользовались огнем, жили в легких шалашах, начали заниматься животноводством и земледелием. Они научились лепить глиняную посуду, которую украшали насечками и ямками. Свои орудия труда они делали из кости и камня.
Самая древняя из неолитических стоянок в Подмосковье – это Льяловская, датируемая примерно 3-м тысячелетием до н. э., которая находится в верховьях Клязьмы; на территории же современной Москвы, неподалеку от Москвы-реки в районе Щукина, обнаружили стоянку более позднюю – 2-го тысячелетия до н. э. Отдельные предметы этого времени обнаруживаются и в других местах, как, например, в Зарядье, где найдены наконечники стрел и каменное долото, и в Черкизове – кремневый наконечник стрелы.
Культура следующего периода называется бронзовым веком (примерно 2-е тысячелетие до н. э.). Тогда в быту начали появляться изделия из бронзы, сначала в виде украшений, а потом и орудий труда, а также оружия, находимого в погребениях, первое из которых обнаружено у села Фатьянова в Ярославской области. Фатьяновцы в основном занимались скотоводством, но также охотой и ловлей рыбы; они хоронили умерших на боку, причем женщин на левом, головой на восток, а мужчин – на правом и головой на запад. Они были предками не только современных славян, но также балтов и германцев. На территории современного города были обнаружены два памятника этой культуры – Спас-Тушинский на берегу Москвы-реки и Давыдковский на берегу реки Сетуни.
Бронзовый век сменился железным. Железо обладало большей прочностью, железные руды были более распространены, получать железо из них сравнительно просто. Люди железного века выбирали места для поселений высоко над рекой, хорошо защищенные водой и оврагами. Они дополняли естественную защиту искусственными сооружениями – рвами и валами с деревянным тыном, защищавшими главное их сокровище – домашний скот. Такие укрепленные поселения археологи называют городищами, а неукрепленные – селищами. Много городищ находилось по течению Москвыреки, заселение поймы которой происходило снизу вверх по течению. Одно из городищ дало название всей культуре – Дьяковское, по месту нахождения его еще в XIX в. у села Дьякова, близ Коломенского. Дьяковская культура просуществовала более тысячи лет – с VII в. до н. э. до VI–VII вв. н. э. Самые известные памятники этой культуры – Кунцевское, Сетуньское, Мамоново (у Воробьевых гор) и, наконец, Боровицкое (на территории Кремля) городища. Дьяковцы занимались скотоводством – разводили крупный рогатый скот, свиней, лошадей; земледелием – возделывали просо, пшеницу, ячмень; охотились на бобров, куниц, медведей, лосей; изготовляли железные топоры, серпы, стрелы. Характерной особенностью дьяковской культуры были так называемые грузики – небольшие глиняные цилиндрические предметы с отверстием, назначение которых так и не разгадано. С дьяковцами связана еще одна тайна: они исчезли примерно в VIII в. н. э., и до прихода сюда славянских племен нет никаких материальных свидетельств жизни здесь в то время: археологи называют этот период «темными веками».
На обширной равнине Восточной Европы славяне появились в VI–VII вв. в результате последнего, третьего этапа огромного миграционного потока, который носит название Великого переселения народов. Они образовывали три большие группы – венедов, антов и склавенов, места расселения которых определяются различными археологическими культурами, определяемыми различной формой бытовой керамики. Уже в VII–VIII вв. эти крупные образования рассыпаются на более мелкие и расселяются по Восточно-Европейской равнине.
Среднее течение реки Москвы становится местом расселения славянских племен, пришедших с юга, с Оки, уже в Х или XI в. Возможно, что причинами переселения были преследования киевских князей и массовая насильственная христианизация. До славянской колонизации территорию Москвы населяли меря – народ, судя по названию рек и урочищ, финноугорской языковой семьи.
При освоении Восточно-Европейской равнины славянами на территории Москвы столкнулись два колонизационных потока: с юго-запада шли вятичи, с северо-запада – кривичи. Кривичи – это те самые племена, обратившиеся, согласно Повести временных лет, вместе с другими племенами к варягам с знаменательными словами: «…зваху тьи варязи русь… Реша (сказали. – Авт.)… чудь, словене, и кривичи и вси: „Земля наша велика и обилна, а наряда (то есть порядка. – Авт.) в ней нет. Да поидете княжить и володети нами“».