Несколько иной характер имела планировка крупных древнерусских городов. Детинец часто строили так же, как обычные укрепления, т. е. почти всегда по мысовой схеме, а с напольной стороны защищали его мощным валом и рвом. За рвом располагался окольный город, обычно в несколько раз превосходящий размерами площадь детинца. Оборонительная система окольного города в некоторых, наиболее благоприятных случаях также была рассчитана на защиту естественными склонами по боковым сторонам и валом с наполья. Такова схема обороны Галича, в котором детинец прикрыли с наполья двумя мощными валами и рвами, а окольный город — линией из трех параллельных валов и рвов. На севере Руси по той же мысовой схеме построена оборона древнего Пскова.
Все же полностью выдержать мысовую схему в обороне крупных городов обычно практически было почти невозможно. И поэтому, если детинец и строился как мысовое укрепление, то валы и рвы, ограждавшие окольный город, сооружались большей частью иначе. Здесь учитывались уже не столько естественные оборонительные рубежи, сколько задача прикрыть всю площадь торгово-ремесленного посада, достигавшую иногда очень больших размеров. При этом оборонительные стены окольного города часто не имели какой-либо определенной, четко выраженной схемы, а строились с учетом всех наличных естественных рубежей — оврагов, ручьев, склонов и пр. Такова система обороны Киева, Переяславля, Рязани, Суздаля и многих других крупных древнерусских городов. Защищенная площадь Киева достигала 100 га, Переяславля — более 60 га, Рязани — около 50 га.
Есть несколько крупных древнерусских городов с иной схемой обороны. Так, во Владимире-Волынском детинец относится к «волынскому» типу укреплений, т. е. имеет форму прямоугольника, как бы сочетающегося с кругом, а окольный город представляет собой огромное полукруглое городище. В Новгороде Великом детинец имеет полукруглую форму, а окольный город — неправильно округлую, причем окольный город расположен на обоих берегах Волхова, и, таким образом, река протекает через крепость.
Несомненно, что все типы планировки укреплений XI–XII вв., как полностью подчиненные рельефу местности, так и имеющие искусственную геометрическую форму, отвечают одинаковым принципам организации обороны. Все они рассчитаны на защиту по всему периметру фронтальной стрельбой с городских стен.
Применение тех или иных плановых приемов объясняется разными причинами — определенными естественно-географическими условиями, местными инженерными традициями, социальным характером самих поселений. Так, например, укрепления округлого типа в западнорусских землях существовали уже в конце Х — первой половине XI в.; появление их было здесь связано с инженерной традицией северо-западной группы славян, которые издавна приспосабливали свое строительство к местным географическим условиям — болотистой низменной равнине, моренным всхолмлениям и пр.
Однако распространение крепостей округлого типа сперва в Среднем Поднепровье, а затем и в Северо-восточной Руси было вызвано уже иными причинами. Небольшие круглые городища («тарелочки»), широко распространенные в Среднем Поднепровье, — это поселения определенного социального типа — укрепленные боярские дворы, своеобразный русский вариант феодальных замков. Круглые городища Северо-восточной Руси — тоже феодальные замки, но часто не боярские, а крупные княжеские. Иногда это даже довольно значительные княжеские города (например, Переславль-Залесский).
Связь круглых в плане укреплений с поселениями определенного социального характера — с феодальными замками — объясняется очень просто. В XI–XII вв. круглые укрепления наиболее точно соответствовали тактическим принципам обороны. Но строить их можно было лишь целиком заново на новом месте, выбрав наиболее удобный участок. К тому же правильную геометрическую форму укрепление могло получить лишь при его постройке военным специалистом, поскольку народной традиции возведения круглых укреплений ни в Южной, ни в Северо-восточной Руси не было. Кроме того, строительство круглых крепостей на равнине требовало большей затраты труда, чем укреплений островного или мысового типа, где широко использовались выгоды рельефа. Естественно, что при таких условиях круглый тип мог найти применение прежде всего в строительстве феодальных замков или княжеских крепостей.
Очень своеобразный социальный характер имели некоторые укрепления северо-западных районов древней Руси. Здесь встречаются небольшие, часто примитивные укрепления, полностью подчиненные защитным свойствам рельефа. В них не было постоянного населения; они служили крепостями-убежищами. Деревни северо-западных районов Руси состояли обычно всего из нескольких дворов. Конечно, каждая такая деревня не могла возвести собственную крепость и для постройки даже самого примитивного укрепления несколько деревень должны были объединяться. В мирное время такие крепости-убежища поддерживались в боеспособном состоянии жителями этих же соседних деревень, а при вражеских вторжениях сюда сбегалось окрестное население, чтобы переждать опасное время.
Земляные части оборонительных сооружений — естественные склоны, эскарпы, искусственные валы и рвы — были основой устройства русских крепостей XI–XII вв. Особенно большое значение имели земляные валы. Их насыпали из грунта, который имелся поблизости (чаще всего из земли, полученной при отрывании рвов), из глины, чернозема, лёсса и т. д., а в районах, где преобладал песок, — даже из песка. Правда, в таких случаях ядро вала защищали от осыпания деревянной опалубкой, как это обнаружено, например, при исследовании валов середины XII в. в Галиче-Мерьском. Конечно, лучше был плотный грунт, который хорошо держался и не рассыпался от дождя и ветра. Если же плотного грунта было мало, его использовали для насыпи передней части валов, их лицевого склона, а тыльную часть насыпали из более слабого или сыпучего грунта.
Валы сооружали, как правило, несимметричными; их передний склон делали более крутым, а тыльный — более пологим. Обычно передний склон валов имел крутизну от 30 до 45° к горизонту, а тыльный — от 25 до 30°. На тыльном склоне, примерно на середине его высоты, иногда делали горизонтальную террасу, которая позволяла передвигаться вдоль по валу. Часто тыльный склон или только его основание мостили камнем. Каменная вымостка обеспечивала возможность бесперебойного передвижения воинов по тыльному склону и вдоль него во время военных действий.
Для подъема на вершину вала сооружали лестницы; иногда их делали деревянными, но кое-где при раскопках были найдены остатки лестниц, вырезанных в грунте самого вала. Передний склон вала, по-видимому, часто обмазывали глиной, чтобы воспрепятствовать осыпанию грунта и затруднить подъем на вал противнику. Вершина вала имела характер узкой горизонтальной площадки, на которой стояла деревянная оборонительная стена.
Размеры валов были различны. В укреплениях средней величины валы редко поднимались на высоту более 4 м, но в сильных крепостях высота валов бывала значительно большей. Особенно высокими были валы крупных древнерусских городов. Так, валы Владимира имели в высоту около 8 м, Рязани — до 10 м, а валы «города Ярослава» в Киеве, самые высокие из всех известных валов древней Руси, — 16 м.
Валы не всегда были чисто земляными; иногда они имели внутри довольно сложную деревянную конструкцию. Эта конструкция связывала насыпь и препятствовала ее расползанию. Внутривальные деревянные конструкции не являются особенностью только древнерусских оборонительных сооружений; они есть в валах польских, чешских и других городищ. Однако эти конструкции существенно различаются между собой.
В польских крепостях внутривальные конструкции большей частью состоят из нескольких рядов бревен, не соединенных между собой, причем бревна одного слоя обычно лежат перпендикулярно бревнам следующего слоя. У чехов деревянные конструкции имеют вид решетчатого каркаса, иногда укрепленного каменной кладкой. В древнерусских крепостях внутривальные конструкции почти всегда представляют собой забитые землей дубовые срубы.