В 945 году князь Игорь был убит восставшими древлянами во время сбора дани в полюдье. Править государством стала его жена Ольга, которая показала себя умным, энергичным и дальнозорким государственным деятелем. Княгиня Ольга жестоко подавила восстание древлян весной 945 года, вместо обычаев ввела правовые нормы по сбору дани, т. е. провела административно-налоговую реформу, установила «уроки» (размер дани) и «погосты» (места сбора дани). Погосты и становища (княжеские станы, пункты приезда за данью, свозимой сюда из ближайших поселений) стали впоследствии центрами управления княжеской власти на местах. Административная и судебная системы распространялись на все подвластные Киеву земли племенных княжеств. С княжением Ольги (945–964) связано наступление второго этапа в развитии древнерусской государственности. В годы ее правления было заключено союзное русско-византийское соглашение. Княгиня Ольга участвовала в общем с византийцами походе на остров Крит. Первой на Руси княгиня Ольга приняла христианство, начала строить в Киеве православные храмы и создала определенные предпосылки для будущего крещения Руси.
Во время княжения Святослава (964–972) Киевская Русь успешно оборонялась от набегов кочевников. Князь Святослав покорил мордовские племена по правому побережью реки Волги, разгромил Хазарский каганат и Волжскую Булгарию, присоединил земли вятичей и Тмутаракань на Таманском полуострове, покорил ясов и косогов на Северном Кавказе. В 968 году войско Святослава захватило Болгарию, где князь предполагал основать новую столицу – Переславец-на-Дунае, считая новый город центром своих владений.
Занятый военными походами князь Святослав не имел времени на внутреннее устройство государства, поэтому в 870 году он передал Киев в управление своему сыну Ярополку, Древлянскую землю – второму своему сыну, Олегу, а в Новгород послал младшего сына Владимира. Раздел территориального управления государством между сыновьями стал предтечей удельного раздела Руси в будущем.
После гибели князя Святополка в 972 году между его сыновьями вспыхнула усобица, в результате которой киевским князем стал Владимир. При великом князе Владимире (980–1015) была окончательно решена задача защиты русских земель от набегов печенегов. Победа над печенегами воспета в народных былинах – так, известны былины о Владимире Красном Солнышке, об Илье Муромце, Добрыне Никитиче и др. Это был былинный период русской истории.
При князе Владимире государство значительно окрепло. Ускорилось формирование феодальных отношений. С развитием культуры землевладения возросла ценность земли. Параллельно с развитием феодальной собственности на землю развивались города и ремесла. Начали чеканить первые русские серебряные и золотые монеты.
В начале своего правления князь Владимир провел религиозную реформу. Из многочисленного пантеона славянских богов он выбрал шесть во главе с Перуном. Изваяния этих богов были установлены возле терема князя – тем самым был обозначен государственный идеологический центр. При князе Владимире в 988 году состоялось крещение Руси. Христианство стало государственной религией. Принятие христианства было не только огромным культурно-историческим событием, но и важнейшим политическим актом, укрепившим культурное и идейное единство молодого государства. Вся Европа к тому времени была христианской. Решался вопрос о том, какого типа христианство предпочтительнее для Руси – западное или восточное. На выбор конфессии повлияли тесные торгово-политические связи с Византийской империей. К тому же послушная государству восточная церковь была для правителя предпочтительнее, чем западная, которая была соперником государства в притязаниях на власть.