На протяжении всего своего существования Рязанский кремль оставался деревянным. В XVI веке была возведена первая каменная башня, Глебовская, расположенная на месте современной Соборной колокольни. Городские стены были построены из прочного дуба и окружали весь Кремлёвский холм. Верхняя часть стен заканчивалась «обломом», крытой тёсом площадкой, выступающей наружу, что затрудняло штурм. На этой площадке находились защитники города и дозорные, которые могли свободно перемещаться вдоль стены от одной башни к другой. Стены поддерживали 12 башен, названия некоторых из которых не сохранились.

Глебовская башня, с Глебовскими воротами, получила своё название благодаря расположению: она была обращена к небольшой крепости Борисов-Глебов, резиденции рязанских епископов. Башня была каменной и имела открытую площадку с верстовым колоколом весом в 11 пудов. На втором этаже находилась надвратная часовня с образом Богоматери Одигитрии, который позже был перенесён в Ильинский храм.

Спасская башня получила своё название благодаря Нерукотворному образу Спасителя, который позже был перемещён в собор Спаса-на-Яру.

Тайничная башня с Тайничными воротами имела секретный ход, использовавшийся для забора воды из Трубежа во время осад.

Духовская башня находилась на территории Духовского монастыря.

Ипатская башня с Ипатскими воротами, Всесвятская башня и Рязанская башня с Рязанскими воротами, которая была обращена к «рязанской стороне», у подножья которой начинался Большой Рязанский тракт, ведущий в Рязань, также входили в систему укреплений.

Введенская башня завершала список. К XVIII веку деревянные стены обветшали и были снесены после утверждения Екатерининского градостроительного плана после 1778 года.