Про дерев'яно-земляні укріплення свідчать князівські фортеці IX—X ст. на Буковині. У городищі Ревне-1 головним елементом укріплень був майданчик розмірами 300x160 м, оточений валом заввишки до 1,5 м. Оборонні зруби складалися з двох поздовжніх дубових стін (відстань між ними — 2,5—2,6 м), які з’єднувалися поперечними стінами через кожні 1,5—2 м. Утворені таким чином приміщення землею не засипали; їх використовували для розміщення воїнів і тимчасового перебування інших людей. Зверху зруби перекривали дерев’яними накатниками й засипали шаром глини. На місці в'їзду стояла дерев'яна вежа зрубної конструкції розмірами 6x4 м. Споруджуючи додаткові укріплення, використовували конструкції типу частоколу.
Найзначніші фортифікаційні роботи в Київській Русі були здійснені як захід загальнодержавного характеру до 1036 р. Від них до нашого часу дійшли Змієві вали (за термінологією XVIII ст.), споруджені в заданих напрямках з використанням рельєфу місцевості: вздовж річок на схилах до заплави з ескарпуванням схилів і викопуванням рову, а в міжріччі — по вододілах. Більшість валів органічно входили до системи нових укріплених городищ і міст. їх споруджували робітники різних професій — землекопи, лісоруби, фортифікатори. Загальна довжина валів ранньої конструкції — 927,5 км. Упродовж 19 років до будівництва валів щорічно залучалося 3500 людей. Часам Володимира Святославовича належать три правобережні та одна лівобережна лінії валів завдовжки 500 км.
Грандіозність укріплень була помічена сучасниками. Зокрема, місійний архієпископ Бруно Квертфуртський у 1008 р. в посланні до німецького короля Генріха II згадує епізод свого перебування у князя Володимира: "Государ Русі, великий державою і багатством, протягом місяця утримував мене... Коли ж не в силах був уже (утримувати мене більше)..., то з дружиною два дні проводжав мене до крайніх меж своєї держави, які через ворожнечу з кочівниками з усіх боків обніс найміцнішою і найдовшою огорожею". Ворота, про які згадує місіонер, слід розуміти не як прохід через дерев’яно -земляні укріплення лінії валів, а як оборонну башту одного з укріплених городищ стугнинської лінії — Василева (Васильків Київської обл.) або Тумаща (Старі Безрадичі Київської обл.). На городищі Заріччя (Київська обл.) поряд із сирцевим муруванням і дубовими городнями знайдено ворота, які вели з дитинця в окольне місто. Вони мали вигляд прорізу, який був обкладений дубовими плахами, та перекривались надбрамною баштою.
У басейні Росі при Ярославі Мудрому протягом чотирьох років (1032—1036 pp.) побудовано 206 км валів за участі щорічно 3750 людей. У лінії валів або поблизу них розташовувались 44 городища, а всього в Середньому Придніпров'ї відомо 107 городищ із селищами.
Здійснення грандіозного стратегічного задуму щодо захисту Середнього Придніпров'я від кочівників-печенігів позначене глибоким знанням будівельної справи та стандартизацією робіт. У заплавах річок вали насипали з піску, на вододілах — з суглинку, іноді — з глини. Дерев'яні конструкції скріплювали насип і мали вигляд стін, їх зводили з дуба й сосни із застосовуванням двох типів конструкцій — зрубної й перекладної. Зрубних конструкцій було два варіанти: 1) зруби в ряд уздовж валу, не зв'язані між собою, на кутах іноді стягнені простінками (Заріччя на Стугні, Лупське на Ірпені); 2) взаємозв'язані зруби (вал на Росі).
Змієві вали не мали бойового ярусу (заборол зі стрільницями), а завершувалися стяжками та покриттям з колод. Висота земляного заповнення зрубів була різною і на лівому березі Стугни становила не менш як 3,5 м. Рови використовувалися переважно для вибирання ґрунту на вал.
Перекладна конструкція в Середньому Придніпров'ї невідома, але в IX—XII ст. використовувалася західними слов'янами. Вона складалася з настилів колод, покладених на лаги. Настили були поперечними на західнослов'янських укріпленнях і поздовжніми — на Змієвих валах. Кожен ярус покривали шаром піску або глини. По ширині колоди утворювали єдину конструкцію — одно- або дворядну. Вали, в перерізі прямокутні або конічні (пірамідальні), заввишки до 3,7 м, іноді — понад 4 м (Барахтянсько-Фастівський вал), мали неглибокі (1—2 м) рови та земляні укоси. Дворядна конструкція була лише в нижній частині валу; далі вона звужувалась до однорядної. Перекладну конструкцію використовували частіше, ніж зрубну. Проте трапляється й поєднання їх (вали в міжріччях Ірпеня й Тетерева, Стугни та Ірпеня).
Особливе місце посідає розгалужена система укріплень торговельних шляхів, що проходили через перевали Карпат на кордоні південно-західних земель Русі. Деякі з них називали воротами — Угорськими, Руськими (Галицькими), Тухольськими. Тут дерев'яні конструкції поєднувалися з природними скельними складками або об'ємами. Унікальним є повне відтворення на підставі слідів у скелях виносної галереї-заборола (Бубнище Івано-Франківської обл.), а також нахилу, розмірів і конструкції дахів (Бубнище, Тустань Івано-Франківської обл.). Висота суцільних вертикальних пазів у місцях забудови досягає 13— 15 м в оборонних наземних стінах та 17,5 м — у житловій забудові (Тустань). На плат-формі-фундаменті з поперечно перев'язаних паралельних дерев’яних стін стояли дерев'яні зруби, які завершувалися виносними галереями — заборолами. За конструктивними особливостями заборола були стовпово-дощаними або зрубними. Житлова забудова була триярусною (Бубнище) або п'ятиярусною (Тустань). Оборонні башти розміщувались на вершинах скель з виносом за їх межі до 2 м. У комплексі Бубнища башта-донжон побудована на потужній основі з балок. До центрального укріплення Тустані вели ворота, які мали поміст-пандус і звідний міст. Унікальними є житлово-господарчі комплекси, які забезпечували оборонні функції укріплень.
У 2-й половині IX — 1-й половині XII ст. в Київській Русі, крім дерев'яних, будували кам'яні й цегляні фортеці. Найдавнішою мурованою була фортеця в Ладозі — міжнародному торговельному центрі на шляху між Балтикою й Візантією та мусульманським Сходом. Її стіни вимурувані з місцевої вапнякової плити на глиняному розчині. Вони охоплювали мис на злитті річок Волхов і Ладожка. Але ця фортеця випадає з загального розвитку давньоруського будівництва.
Першою пам'яткою, характерною для Київської Русі, є стіна митрополичого двору навколо Софійського собору в Києві. її фундамент був складений з кругляку на розчині з цем'янкою. Товщина стіни — 1,1—1,2 м; лопатки влаштовані через 6 — 6,2 м.
Унікальні кам'яно-земляні укріплення, побудовані в 1089 p., мав дитинець Переяслава. Від них уціліли муровані єпископські ворота зі зведеною на них церквою Св. Федора. Літописний "городі) камені)" займав мис трапецієподібної форми площею 12 га. Друга лінія звичайних дерев'яно-земляних укріплень збільшила територію міста на 66 га. Мури, що проходили по верху валів, до монголо-татарського нашестя були неприступні, хоча з 1095 до 1215 р. було 25 спроб взяти фортецю штурмом.
