Особым, редко встречаемым типом внутривальных деревянных конструкций являются накаты из бревен. В основании вала поперек его длинной оси укладывались на небольшом расстоянии друг от друга бревна. На них в свою очередь помещались продольные лаги. Поверх лаг вновь укладывался накат и так несколько раз. Для предотвращения расползания бревен наката они иногда укреплялись небольшими поперечными бревнами с естественными крюками-сучьями. Пространство между бревнами засыпалось землей. Таковы валы Минска, Москвы, Новгородского детинца и некоторых других памятников.

Наряду с валами, имевшими внутренний деревянный каркас, во всех землях Руси широко известны оборонительные укрепления, целиком насыпанные из земли (табл. 79, 1, 5). Основание таких валов могло усиливаться низкими каменными стенками, а склоны укрепляются обожженной глиной или булыжниками.

Одновременно с отсыпкой вала перед ними сооружался ров, между которым и основанием вала устраивалась горизонтальная площадка берега. Она предохраняла от оползания в ров передний склон вала. Рвы древнерусских укреплений по большей части имели в разрезе симметричную, треугольную форму с несколько скругленным дном. Известны случаи, когда передний край рва усиливался частоколом, наклоненным в сторону «поля». Вал и ров вместе создавали перед штурмующими укрепленное препятствие высотой не менее 10 м.

На вершине вала возводилась деревянная стена (табл. 79, 2; 80, 3, 5). Ее простейшим типом был частокол из бревен — столпие или тын древнерусских летописей. Концы бревен 3-х и 4-метровой высоты заострялись. Гораздо более сложными являлись срубные конструкции деревянных стен. Их нижними частями служили внутривальные деревянные каркасы. Срубы, находившиеся в теле вала, поднимались на поверхность. Наземную деревянную стену могли образовывать лишь передние стенки срубов или она состояла из трехстенных клеток, вплотную приставленных друг к другу. Стену венчали заборола — деревянный бруствер с боевой площадкой, откуда велась стрельба и метались камни. Возможно, заборола имели кровлю.

У большинства древнерусских укреплений XI — середины XIII в. был только один въезд. Над ним сооружалась деревянная проездная башня. Для ворот в валу делался проем. Возможно, въезд оформлялся двумя рядом стоящими башнями (Минск). В некоторых случаях по углам укрепления строились и другие башни, служившие не только целям обороны, но и дальнего наблюдения. Через ров к воротам вели специальные мосты. Чаще всего они устраивались на столбовых опорах и во время нападения защитники их легко разрушали — «переметывали». Но известны мосты и более сложной конструкции — подъемные.

В XI в., а на севере Руси в XII в. начинается массовое строительство геометрически правильных (округлых, овальных или полукруглых) в плане крепостей (табл. 8, 9). Такие укрепления почти не использовали защитных свойств рельефа местности. Но они хорошо обеспечивали круговую оборону, были экономичными по затратам трудовых и материальных ресурсов в сравнении с укреплениями иной планировки. Расположенные чаще всего в низменной местности, эти крепости легко снабжались водой, что имело немаловажное значение во время длительной осады.

Строительство каменных оборонительных сооружений осуществлялось в это время лишь эпизодически (епископские ворота со стеной в детинце Переяславля, каменная ограда вокруг Печерского монастыря, стена посадника Павла в Ладоге). В конце XI — первой половине XII в. в некоторых крепостях появляются первые отдельно стоящие башни-донжоны (Любеч). Они были деревянными и выполняли функции наблюдательной вышки и важного узла обороны.

Во второй половине XII в. в связи с распространением различных камнеметных машин тактика длительной осады вытесняется решительным штурмом — взятие копьем. Пороками — катапультами разрушались ворота или участки стен. В проломы врывались осаждавшие. Это потребовало изменений в тактике обороны и в конструкции оборонительных сооружений. Последние делаются еще более мощными. Перед главной линией обороны иногда возводится несколько дополнительных. Полоса защитных сооружений расширяется, не позволяя устанавливать камнеметы на кратчайшем расстоянии от стен.

В середине — второй половине XIII в. в западнорусских землях основным элементом обороны становится высокая и мощная каменная башня-донжон. Построенная внутри крепости, она возвышалась над ее стенами. С боевых площадок башни велась дальнобойная стрельба во все стороны, препятствовавшая штурму (табл. 80, 6).

Если до середины XIII в. каменные укрепления на Руси были редкостью, то в конце этого столетия и особенно в XIV в. они известны уже в значительном числе. Толстые каменные стены значительно лучше деревянных выдерживали удары камнеметов. Помимо отмеченных особенностей военного зодчества, массовое применение штурма крепостей при поддержке камнеметных машин вновь заставило широко использовать защитные свойства рельефа местности. Строители укреплений стремились до минимума сократить протяженность их уязвимых участков. Там же, где естественные оборонительные рубежи отсутствовали, создавались наиболее мощные оборонительные системы с несколькими башнями. Со стороны «приступа» эти башни позволяли вести фланкирующий обстрел стен, прикрывая самое опасное направление штурма. К середине XIV в. данная тенденция в организации обороны полностью возобладала и продолжала совершенствоваться в XV в. в условиях действия огнестрельного оружия.

Мостовые и водоотводы. Высокого уровня в древнерусском городе достигло инженерное благоустройство. Особенно оно было развито в городах лесной зоны Руси — Новгороде, Пскове, Москве, Белоозере, Минске, Смоленске, Мстиславле, Полоцке, Витебске и многих других.

Следует заметить, что эти города возникли на моренных отложениях, т. е. плотной глинистой почве, исключающей естественный дренаж осадков и других видов влаги по вертикали. Дождевые и талые воды пронизывали культурный слой городов, не проникая в глубь материка, и циркулировали только по горизонтали, стекая в реки или иные водоемы. Поэтому верхние слои почвы в этих городах всегда имели повышенную влажность, в связи с чем улицы необходимо было покрывать мостовыми, а из-под сооружений и иных мест скапливающуюся влагу нужно было отводить в реки или водоемы.