Башня возведена в 1491 году архитектором Пьетро Антонио Солари. Её строительство положило начало сооружению восточной линии укреплений Кремля. Башня расположена на месте Фроловской стрельницы в 1367–1368 гг. Её ворота, выходящие на Красную площадь, всегда были главным парадным въездом в Кремль. Они особенно почитались в народе и считались святыми. Ворота служили для выездов царя, торжественных выходов патриарха, встреч иностранных послов.
Башня имеет четырёхгранную форму и вплотную примыкающую к ней мощную отводную стрельницу, служившую для защиты проездных ворот. Закрывались они специальными опускными железными решётками — герсами. Если неприятель проникал внутрь стрельницы, герсы опускались, и враг оказывался запертым в своеобразном каменном мешке. Его обстреливали с верхней галереи стрельницы. На фасаде башни и сейчас можно разглядеть отверстия, через которые пропускались цепи для подъёма и спуска специального деревянного настила моста, а в проходе ворот — пазы, по которым ходила металлическая решётка. Из ворот стрельницы опускались подъёмные мосты.
Над воротами отводной стрельницы и воротами Спасской башни со стороны Кремля на белокаменных досках вырезаны надписи на русском и латинском языках, рассказывающие о времени её постройки: «В лето 6999 (1491 год — ред.) июля божиею милостию сделана бысть сия стрельница повелением Иоанна Васильевича государя и самодержца всея Руси и великого князя Владимирского и Московского и Новгородского и Псковского и Тверского и Югорского и Вятского и Пермского и Болгарского и иных в 30 лето государства его, а делал Пётр Антоний Солярио от града Медиолана (Милана — ред.)».
Первоначально башня называлась Фроловской — в связи с тем, что неподалёку в Кремле располагалась церковь Фрола и Лавра. В 1516 г. от башни через ров был перекинут деревянный мост. В XVII в. к Спасским воротам через ров был перекинут каменный арочный мост, на котором шла оживлённая торговля.
Указом от 16 апреля 1658 г. царь Алексей Михайлович повелел именовать её Спасской. Новое название было связано с иконой Спаса Нерукотворного, помещённой над воротами со стороны Красной площади. Сама икона не сохранилась, однако место, где она находилась, хорошо различимо.
В 1624–1625 гг. русский архитектор Бажен Огурцов и английский мастер Христофор Галовей возвели над башней многоярусный верх, завершённый каменным шатром. Это было первое шатровое завершение кремлёвских башен. С этого времени Спасская башня по праву считалась самой красивой и самой стройной башней Кремля.
При надстройке башни с её фасадов были сняты белокаменные рельефы В.Д. Ермолина, выполненные ещё для Фроловских ворот времени Дмитрия Донского. На них были изображены покровители московских князей — святые Георгий Победоносец и Дмитрий Солунский. Фрагмент рельефа святого Георгия хранится в Третьяковской галерее.
Нижняя часть здания была украшена белокаменным кружевным арочным поясом, башенками, пирамидками. Появились фантастические фигурки («болваны»), наготу которых по приказу царя Михаила Фёдоровича сначала прикрыли специально сшитыми одеждами, а затем полностью сняли. Новый верх башни украсили скульптуры, изображающие львов, медведей и павлинов.
Первые часы на Спасской башне были установлены по проекту Христофора Галовея. В 1707 г. их сменили голландские куранты с музыкой. В 1737 г., после очередного московского пожара, часы на Спасской башне серьёзно пострадали. В 1767–1770 гг. по приказу императрицы Екатерины II, когда в Грановитой палате были обнаружены большие английские курантовые часы, они были установлены на Спасской башне немецким часовым мастером Фацием под руководством вице-президента Мануфактур-коллегии Ф.И. Сукина. Фаций настроил на курантах мелодию «Ах, мой милый Августин», которая звучала около года.
Во время Отечественной войны 1812 г., при пожаре Москвы и взрывах в Кремле, часы остановились. В 1815 г. был организован их ремонт механиком-часовщиком Я. Лебедевым. В 1851 г. часы капитально отремонтировали на фабрике купцов братьев Н.Н. и И.Н. Бутеноп за их счёт.
В 1920 г. при ремонте Спасской башни музыкант М.М. Черемных и слесарь Н.В. Беренс починили часы, пострадавшие и остановившиеся во время Октябрьского вооружённого восстания 1917 г. в Москве. Впоследствии часы неоднократно реставрировали: в 1937–1940 гг., в 1974 г., в 1995 г., в 2014–2015 гг., в 2017–2020 гг.
С 18 августа 1918 г. куранты каждые три часа исполняли «Интернационал» и траурный марш «Вы жертвою пали», а в 1932–1938 гг. — только «Интернационал». С 1996 г., со дня инаугурации Президента России Б.Н. Ельцина, часы вновь стали исполнять мелодии: в 12 и 6 часов звучала «Патриотическая песня», в 3 и 9 часов — «Славься» из оперы М.И. Глинки «Иван Сусанин». При этом вместо колоколов использовались била — плоские колокола, изготовленные из колокольной бронзы.
Во время реставрации 1999 г. были позолочены стрелки и цифры часов, восстановлен исторический облик верхних ярусов курантов, выполнены работы по возобновлению воспроизведения мелодий на колоколах. К десяти существовавшим колоколам были добавлены три новых, подобранных по тону и изготовленных в Нидерландах. Вместо «Патриотической песни» стал звучать гимн России, который часы исполняют в полдень и полночь, а также в 6 и 18 часов; «Славься» звучит в 3, 9, 15 и 21 час. Главный колокол отбивает каждый час. В 2020 г. была реконструирована звонница Спасской башни, дооснащённая двенадцатью новыми колоколами, отлитыми на Колокололитейном заводе Анисимова.
Уже в конце XVI в. над башней существовал шатровый верх, увенчанный двуглавым орлом. В 1750-х гг. на вершине шатра главной башни Кремля вновь водрузили герб Российского государства — двуглавого орла. Позднее подобные гербы установили на самых высоких башнях Кремля — Никольской, Троицкой и Боровицкой.
Звезда на Спасской башне впервые была установлена в 1935 г. В 1937 г. её сменила новая, с размахом крыльев 3,75 м. Внутри звезды круглосуточно горит лампа мощностью 5000 Вт. Звезда вращается под действием ветра, подобно флюгеру.
Спасская башня имеет десять этажей. Высота башни до звезды составляет 67,3 м, со звездой — 71 м.
