Сначала звёзды разрабатывал художник Евгений Лансере. Но его эскизы не понравились И.В. Сталину, который лично контролировал этот важный государственный процесс.

В дальнейшем, эту работу поручили двум московским заводам и мастерским Центрального аэрогидродинамического института. Эскизы разработал народный художник СССР Фёдор Федоровский, создавший много декораций к постановкам Большого театра.

Федоровский предложил сделать звёзды из нержавеющей стали и покрыть их позолотой. Украшали конструкцию серп и молот, инкрустированные драгоценными камнями. Это были знаменитые уральские самоцветы: горный хрусталь, топазы, аметисты, александриты и аквамарины. Некоторые камни достигали веса в 200 карат. Подсвечивать звёзды планировалось с помощью четырёх прожекторов. Звёзды должны были самостоятельно светиться и вращаться, чтобы вся Москва могла их видеть.

Сначала кремлевские звезды были сделаны из красной меди и нержавеющей стали. Для их золочения были построены специальные гальванические цеха. В центре каждой звезды уральскими самоцветами были выложены символы СССР – серп и молот, покрытые золотом. Всего было использовано около 7 тысяч камней величиной от 20 до 200 каратов. В докладной Паупера, сотрудника оперативного отдела НКВД, было указано: «Каждый камень огранен бриллиантовой гранкой (на 73 грани) и во избежание выпадения заделан в отдельный серебряный каст с серебряным винтом и гайкой. Общий вес всех звезд – 5600 кг».

Звёзды отличались и по размеру, и по оформлению. Для Спасской башни на звезде были выполнены нисходящие лучи. Для Троицкой лучи сделали в виде колосьев. Для Боровицкой создали необычные контуры звезды. А для Никольской было решено изготовить звезду без украшений.

Звезды Спасской и Никольской башен были одинаковыми по величине. Расстояние между концами их лучей составляло 4,5 метра. Звезды Троицкой и Боровицкой башен были меньше. Расстояние между концами их лучей составляло соответственно 4 и 3,5 метра. Вес стальной несущей рамы, обшитой металлическими листами и украшенной уральскими камнями, достигал тонны.

Перед установкой звезд на башнях Кремля у инженеров возникли сомнения: выдержат ли башни их тяжесть и штормовые ветровые нагрузки? И тогда они придумали сделать конструкцию такой мощной, чтобы она выдержала нагрузку ураганного ветра. В основание каждой звезды инженеры придумали установить специальные подшипники, изготовленные на Первом подшипниковом заводе. Благодаря им, звезды легко вращались и умели становиться своей лобовой стороной против ветра.

Перед монтажом проверили прочность башенных конструкций и выяснили, что верхние перекрытия сводов и шатры башен пришли в ветхое состояние. Нужно было усилить кирпичную кладку верхних этажей и опорный фундамент тех башен, на которые будут установлены звезды. Шатер же Никольской башни вообще пришлось сооружать заново.

Кроме того, перед установкой звёзды продемонстрировали москвичам. 23 октября 1935 года их привезли в Центральный парк культуры и отдыха им. М. Горького и установили на обитых кумачом постаментах. На звёзды направили прожектора, и уральские самоцветы и позолота засверкали во всём своём великолепии. Полюбоваться такой красотой пришли тысячи москвичей и гостей столицы.

Установка тысячекилограммовых звёзд на башни Кремля была отдельной инженерной задачей. Проблема была в том, что нужной техники в 1935 году просто не было. Высота самой низкой башни, Боровицкой – 52 метра, самой высокой, Троицкой – 72. Башенных кранов такой высоты в стране не было, но специалисты Стальпроммеханизации построили для каждой башни специальный кран, который и помог провести сначала демонтаж двуглавых орлов, а затем водружение лучезарных красавиц.