Głównodowodzącym artylerią był trzeci wojewoda Wielkiego Pułku. Pod jego rozkazami znajdowali się zazwyczaj dwaj diakowie oraz drugi i trzeci wojewoda artylerii (pierwszym był głównodowodzący). W skład artylerii wchodziły trzy oddziały: artyleria właściwa (dzieliła się ona na wielką, przy pułku wielkim oraz pułkową, prowadzoną przy pozostałych jednostkach[6]), pod dowództwem 3-9 gołow, tabor pod dowództwem 2-3 gołow i oddział przygotowujący drogi, mosty i stanowiska artylerii tzw. Posocha pod dowództwem 1-2 gołow[7].

Wikimedia Commons
Mimo dość przejrzystego systemu dowodzenia problemów przysparzało miestniczestwo. System, w którym o powierzeniu dowództwa decydowały nie kompetencje, a urodzenie, stwarzał niebezpieczeństwo obsadzenia stanowisk wymagających dużych zdolności przez osoby niekompetentne. W celu uniknięcia konfliktów, które nie tylko wprowadzały w organizacji wojska chaos, ale też opóźniały rozpoczęcie działań zbrojnych, sporządzono specjalną księgę (Gosudariew razriad), była to opracowana do celów wojskowych odpowiedniczka księgi administracyjnej (Gosudariew radosławiec), która szeregowała rody bojarskie i szlacheckie według starszeństwa, co przekładało się na kolejność otrzymywania dowództwa nad poszczególnymi członami armii[8]. System ten został zniesiony dopiero w 1682 roku, za panowania Fiodora III Romanowa.
Organizacja wojska w trakcie działań wojennych za czasów Iwana IV Groźnego bazowała na sprawdzonych już metodach, jednak należało ją przystosować do wprowadzonych w armii zmian. Z rzadka używano już tradycyjnie formowanych trzech pułków: Wielkiego, Przedniego i Strażniczego. Bardziej rozbudowaną formą uszykowania pułków było zorganizowanie ich pięć: Wielki, Przedni, Prawej Ręki, Lewej Ręki i Strażniczy.
Z uwagi na wprowadzenie artylerii oraz rozwój sztuki oblężniczej szyk marszowy należało odpowiednio zmodyfikować. Wprowadzenie powolnej artylerii oraz piechoty wymagało odpowiedniego wyliczenia i przygotowania tras przemarszu oraz rozstawienia poszczególnych członów maszerującej armii tak, by połączyć sprawność marszu i reagowania z bezpieczeństwem taboru i dział.
Na czele przemarszu znajdowało się rozpoznanie, złożone z lekkiej jazdy, które wysyłało dalekie podjazdy. Miały one osłaniać siły główne przed atakiem z zaskoczenia i obserwowały poczynania przeciwnika. Za rozpoznaniem znajdowali się tzw. ,,ludzie oddawani”, złożeni z chłopów i mieszczan. Zajmowali się oni naprawą mostów oraz przygotowaniem traktów do przemarszu oddziałów. W odległości pięciu przemarszów, tj. ok. 75 kilometrów za ,,ludźmi oddawanymi” maszerowały siły główne, na czele których znajdował się Pułk Przedni. Pełnił on zadanie straży przedniej, przyjmując pierwsze uderzenie przeciwnika. Następnie maszerował Pułk Wielki, w nim znajdował się głównodowodzący armią oraz część artylerii. Za nim znajdowała się artyleria pułkowa oraz tabor. Całość wojsk zamykał pułk ubezpieczający, którego zadaniem było przyjęcie uderzenia przeciwnika w sytuacji ataku od tyłu[9]. Całość organizacji wydawała się idealnie przygotowana do sprawnego marszu, jednak w praktyce duża ilość taborów i obozowej czeladzi przyprowadzana przez możnych znacznie spowalniała przemarsz wojsk i tak często opóźniony przez ich powolną mobilizację[10].
Ważnym elementem armii, głównie na etapie dyslokacji sił, było tzw. ,,wojsko statkowe”. Było ono o tyle ważne, że umożliwiało o wiele szybszy transport sporej części wyposażenia, od amunicji, przez żywność, aż po hulaj-gorody. Na pokładach ,,wojska statkowego” znajdowali się również żołnierze, których sprawne i nieoczekiwane przemieszczenie się rzeką, zamiast spodziewaną drogą lądową, mogło zaskoczyć przeciwnika i umożliwić rozbicie go z kierunku, z którego się nie spodziewał[11].
Również na Bałtyku operowała flota. Na początku 1570 roku car wydał ,,miłościwy patent” zezwalający Duńczykowi Karstenowi Rodemu utworzenie floty kaperskiej. Miała ona za zadanie chronić drogę handlową przez Narwę, która była portem handlowym i bazą rosyjskiej floty wojennej, oraz unicestwić polski handel morski.
Szyk bojowy w XVI w. różnił się od znanych z poprzednich stuleci. Powodem tej zmiany było oparcie rozstawienia wojsk o hulaj-gorody. Hulaj-gorod znajdował się w centrum wojsk rozstawiony na ok. 2-10 km. Tworzyły go dwie ściany zamknięte po bokach, przestrzeń między nimi wynosiła ok. 3 metrów, co umożliwiało swobodne przeładowanie broni i rozstawienie wewnątrz artylerii. Zdarzało się, że hulaj-gorod składał się z pojedynczych, ruchomych punktów oporu, które współdziałały ze sobą. Na skrzydłach tej polowej fortyfikacji rozstawione były kosze szańcowe artylerii wielkiej. W nich znajdowała się artyleria Pułku Wielkiego wraz z pozostałą piechotą. Osłaniała ona hulaj-gorod i zabezpieczała go przed okrążeniem. Jazda nadal pełniła ważną rolę w bitwach na otwartym terenie. Pułk Przedni znajdował się przed hulaj-gorodem i to on atakował jako pierwszy. Cofał się za swoją piechotę, kiedy nie zdołał przełamać oporu wroga. Tradycyjnie na lewym skrzydle znajdował się Pułk Lewej Ręki, na prawym zaś Pułk Prawej Ręki. Niedaleko, z reguły na uboczu armii, schowany np. w lesie, znajdował się Pułk Straży, który miał w sprzyjającym do tego momencie zaatakować przeciwnika z zasadzki[12].
Do wydawania rozkazów za pomocą sygnałów dowódcy mieli przymocowane do siodeł niewielkie miedziane bębny. Wojewoda miał także na wyposażeniu wielki bęben, w który uderzało ośmiu ludzi, tzw. ,,nabat”[13].
Liczebność wojska za panowania Iwana IV Groźnego szacuje się na ok. 70 tys. ludzi (choć dawniej historycy wspominali o stu, a nawet dwustu tysiącach[14]). Niemożliwym było jednak wykorzystanie całości sił z uwagi na fakt, że rozległe granice Rosji wymuszały utrzymywanie stałej załogi na przygranicznych posterunkach. Siły zdolne do wykorzystania w działaniach zbrojnych można ocenić na ok. 40 tysięcy. Teorię tę potwierdzają spisy armii, która w marszu na Połock zimą 1562-1563 oraz podczas kampanii inflanckiej w 1577 liczyła sobie ok. 32 tysięcy żołnierzy.
W armii Iwana Groźnego znalazło się także miejsce dla obcokrajowców. Szacuje się, że cudzoziemców (Holendrów, Szkotów, Greków, Turków, Duńczyków i Szwedów) było ok. 300-400. Anglik Fletcher wspomina, co prawda, o 4300 najemnikach, wliczał on jednak ukraińskich Kozaków, których nie można uznać za cudzoziemców. Według jednej z relacji car miał utworzyć podczas kampanii inflanckiej ponadtysięczny oddział złożony z cudzoziemskich żołnierzy wziętych do niewoli, wśród których znaleźli się między innymi Francuzi, Szkoci i Duńczycy[15].