Каменный кремль был построен по приказу Ивана Грозного после взятия Казани русской армией. Во времена Казанского ханства он был на треть меньше нынешнего и выглядел совершенно по-другому. Крепостные укрепления были деревянными. Стены сооружались из дубовых бревен, сложенных в виде срубов, внутрь которых засыпали землю и камень. Стены достигали 6–8 метров в ширину и 8–10 метров в высоту. Наверху стен находились покрытые крышей стрельницы. В стенах стояли четырехугольные деревянные башни, исполнявшие одновременно роль охраняемых проездов.