Здание Арсенала было достроено только в 1736 году императрицей Анной Иоанновной.
В XVIII и XIX веках Успенский собор Московского Кремля по-прежнему оставался главным храмом России. Как в старину, так и теперь здесь освящалась высшая государственная власть. Для пышной церемонии коронации в Кремль приезжали все императоры и императрицы. Но древний Кремль все меньше и меньше отвечал требованиям престижа, комфорта и вкуса Нового времени. Неизбежно он стал менять свой облик. На месте древних палат и церквей, владений бояр и монастырей стали появляться современные дворцы.
В 1749–1753 годах были разобраны палаты Государева двора XV века, и на их основаниях Ф.-Б. Растрелли возвел в стиле барокко новый каменный Зимний дворец, выходивший одной стороной к Соборной площади, а другой – к Москве-реке.
В 1756–1764 годах между Благовещенским и Архангельским соборами, на месте древнего Казенного двора, архитектор Д.В. Ухтомский возвел здание галереи Оружейной палаты, в которой должны были разместиться сокровища царской казны. Но через несколько лет здание снесли в связи с предполагавшейся грандиозной перестройкой Кремля по проекту В.И. Баженова и возведением нового дворца. Замысел не был осуществлен, но в результате сносов, которые предшествовали строительству, Кремль потерял многие древние здания, была оголена и больше не застраивалась юго-восточная часть бровки холма.
В 1776 году по проекту М.Ф. Казакова был построен так называемый Архиерейский дом.
Это небольшое, но представительное здание в стиле классицизма оформило угол Чудова монастыря и сделало более четким пространство Ивановской площади Кремля.
В 1763 году императрица Екатерина II разделила Сенат на департаменты и два из них перевела в Москву. Для строительства здания Сената был отведен участок в Кремле, между Чудовым монастырем и Никольской улицей. Архитектор М.Ф. Казаков учел его конфигурацию и в 1776–1787 годах возвел сооружение в форме равнобедренного треугольника с внутренним двором. Купол Сената, увенчанный статуей Георгия Победоносца, поднялся над крепостной стеной и усилил композиционную связь Кремля с Красной площадью. Новое здание, построенное в стиле классицизма, расположилось напротив Арсенала и образовало цельный ансамбль Сенатской площади, соединив в памяти потомков имена двух наиболее известных правителей и реформаторов России XVIII века – Петра I и Екатерины II.