Для того чтобы перекрыть небольшой храм сводами, не опирающимися на внутренние столбы, и таким образом освободить внутреннее пространство, в начале XVI века был использован крестовый свод, опирающийся только на наружные стены. Крестовый свод был оригинальным изобретением русских зодчих.
Новая конструкция была применена в небольшой посадской церкви Трифона в Напрудной слободе (начало XVI века, Трифоновская улица) и в подмосковной боярской усадьбе Юркино (1504). Планы 8тих храмов близки квадрату, имеют одну апсиду, фасады завершаются трехлопастной аркой мягкого очертания, отделенной от плоскости стены горизонтальными тягами. Небольшой барабан со шлемовидной главой, перспективные порталы, узкие проемы окон — все это придает сооружению ясность и выразительность образа.
Перенесение упора свода с внутреннего столба на наружные стены привело к возникновению так называемых бесстолпных храмов, которые первоначально получили распространение в посадском, монастырском и вотчинном строительстве. Это церкви Благовещения на Ваганькове (1514), Николы в Мясниках (середина XVI века), Антипия на Кольшажном дворе (вторая половина XVI века), в селе Городня (конец XVI века) и др. Во второй половине XVI века к основным объемам бесстолпных посадских храмов пристраивается один или два боковых придела, что придает сооружениям большую представительность.
XVI век в истории московского зодчества отмечен поисками, дерзанием, созданием замечательных произведений.
Заканчивается процесс объединения русских земель под эгидой Москвы. Уже близко было падение последнего оплота татар — Казанского ханства. Росло национальное самосознание русских людей. Ив их среды выдвигаются профессионалы-зодчие, которым по плечу решение сложнейших архитектурно-художественных и строительных задач.
Если XV век в истории московской архитектуры был веком возобновления древних традиций в новом качестве и накопления опыта, то для XVI характерны реализация этого опыта и поиски новых форм. Этому способствовало применение крестового свода, которое открывало возможности новых формообразований в архитектуре.
Эволюция архитектурной формы, начатая с возникновением бесстолпных храмов, привела к созданию нового архитектурного типа — высотного сооружения храма-памятника, который наиболее ярко отметил новый этап в развитии Русского государства — объединение земель вокруг Москвы.
Первым и самым значительным сооружением такого рода явилась церковь Вознесения в селе Коломенском (1532). Строго центрическая башнеобразная композиция увенчана огромным шатром, ее высота около 60 м. Прототипом такого необычного в каменной архитектуре завершения послужили шатровые деревянные церкви. О том, что зодчий, строивший коломенскую церковь, был вдохновлен формами деревянной народной архитектуры, заметил еще современник, записавший в летописи, что она построена "верх на деревянное дело".
Удивительная цельность отмечает этот памятник. И весь в целом, и каждая его деталь устремлены ввысь. Это достигается и прекрасно найденными пропорциями, и плавным переходом от нижнего массивного объема, окруженного папертью, ко второму через ярусы килевидных кокошников.
Церковь Вознесения, построенная Василием III в связи с рождением долгожданного наследника, будущего царя Ивана IV, стала непревзойденным образцом для мемориальных храмов-памятников, которые посвящались различным значительным событиям.
Церковь в селе Коломенском — это своеобразная антитеза массивным объемам пятикупольных храмов. Своими формами она подвела итог тому прогрессивному, что дало развитие бесстолпных храмов, и тем самым определила дальнейшие пути московского зодчества.
Для XVI века характерна большая свобода в выборе приемов и архитектурных типов. Бесстолпные храмы давали возможность для их завершения не только шатром, но и луковичной главой, можно было применять композицию столпообразную или ярусную, с переходом от яруса к ярусу рядами кокошников, которые уже в это время не только выявляют в фасадах ступенчатую арку, но и становятся чисто декоративным элементом.