对军队和中央国家机关的改革是16世纪50年代改革的主要内容。1550年，限制按门第选任军官的制度，提高封地贵族在军队中的地位；把莫斯科和附近各县土地分给1000多名有军功的贵族。1556年，颁布了兵役法，变封建家兵为替沙皇服役的军队，规定无论波雅尔还是封地贵族，每拥有150俄亩[8]土地，必须提供一名全副武装的骑兵为沙皇服务。为守卫京城，建立了一支直接听命于沙皇的使用火器的射击军[9]。中央机关的改革，主要是增设了分掌各部门事务的衙门，包括军事、领地、军械、警务、外交、财政等。这些改革加强了沙皇和中央的权力，打击和削弱了大贵族的势力。
伊凡四世在对内厉行改革的同时，积极推行对外扩张。在东方，直接目标就是夺取金帐汗国的遗产，消灭处于四分五裂的鞑靼人的汗国。喀山和阿斯特拉罕两汗国位于伏尔加河中下游，土地肥沃，物产丰富，交通便利，早已引起俄罗斯地主和商贾的垂涎。从16世纪40年代中叶起，伊凡四世曾几度攻打喀山，但没有成功。1552年6月，伊凡亲率15万侵略军，大举进攻喀山。喀山守军不足3万人，武器装备也差，但奋起抵抗。9月30日，俄军炸毁一段城墙，冲进城内，几乎杀光了所有男子。守军大多壮烈牺牲。后来，喀山人民不断发动起义反抗，均被镇压。
