Стены Северного городища перестраивались, по крайней мере, трижды в течение конца XI–XII вв. При этом получены свидетельства, что на рубеже XI–XII вв. город не имел укреплений: жилая застройка этого времени распространялась на участки древнейших стен. В начале XIII в., после разгрома Старой Рязани Всеволодом Юрьевичем Большое Гнездо, оборонительный комплекс Северного городища не был восстановлен в должном объеме и, возможно, ограничивался лишь легкими конструкциями. Четыре этапа (на протяжении второй половины XII – начала XIII вв.) выделено и в развитии оборонительных сооружений Южного городища. Последний этап несет следы мощного пожара – свидетельства событий зимы 1237 г.
В основе конструкции городских стен всех этапов лежала система деревянных городень, засыпанных землей и снабженных линиями внутренних незабутованных срубов. Лишь на последнем этапе отмечены изменения: на смену линии отдельных срубов-городень пришли связанные воедино тарасы, сгоревшие в 1237 г., появление которых в русской фортификации ранее связывалось с более поздним временем.
Специальный анализ гончарной продукции позволил приблизиться к решению вопроса о процессе и механизме формирования населения города. Высказанная ранее (на основе анализа погребального инвентаря могильника XI – начала XII вв.) гипотеза о сложном составе населения раннего города, в котором присутствовали выходцы из разных областей Древней Руси, нашла подтверждение в анализе гончарных традиций.
