В XV столетии, когда прекратились татарские набеги, завершалось объединение русских земель под началом Москвы, в истории Переславля наступило время экономического развития. Город словно наверстывал то, что было упущено за десятилетия междоусобиц и восстановительных работ после татарских разорений. Большое развитие близ города получил соляной промысел - в окрестностях Переславля строится множество соляных варниц, поставляющих соль во многие российские города (напоминанием об этом времени служит название села Усолье). Растет рыбный промысел - в устье Трубежа появляется Рыбацкая слобода, а знаменитая переславская сельдь поставляется даже к царскому столу.
С середины XVI века, когда стремительно растет и развивается торговля России с Англией через Белое море и только что появившийся порт Архангельск (1584 г.) торговый путь с Русского Севера к Москве пошел, среди прочих других городов, таких как Ростов Великий, Ярославль, Вологду, Великий Устюг и через Переславль-Залесский. Город стремительно богател и не случайно был взят Иваном Грозным в опричнину. Поэтому именно в XVI веке при Василии III уже обветшавшие укрепления Переславля были восстановлены - срублены новые городни и укреплен вал. В городе идет активное каменное строительство.
Во время Смуты тушинцы (сторонники Лжедмитрия II) силой, подкупом или обманом овладели многими городами северовосточной Руси. Среди них оказался и Переславль, присягнувший на верность "тушинскому вору". Впрочем, довольно скоро, осенью 1609 года город был занят одним из отрядов князя Михаила Васильевича Скопина-Шуйского. Через два года Переславль безуспешно осаждали отряды гетмана Сапеги, а в 1618 году переславцы отразили нападение отрядов польского королевича Владислава. Это было последнее военное событие в истории Переславля. Смута оставила а Переславле горькую память - очень много было разрушено и в самом городе и в посаде, половина населения уезда погибла, остальные люди разбежались, пригородные монастыри стояли полуразрушенными.
Восстановление шло очень медленно - в "Сметной росписи" Переславля 50-х годов XVII столетия сообщается, что "город деревянной, опроче башен весь валится, а на башнях кровли погнили... ров зарос и во многих местах заплыл". Ремонтировать в первые годы после Смуты было просто некому - все население Переславля исчислялось в это время в 4,5 тысячи человек. Поэтому крепость Переславля была восстановлена только к середине XVII века. Новым испытанием стала знаменитая и страшная эпидемия чумы в 1654 году. Лечить от нее не умели - единственным спасением при известии о приближающейся болезни было бежать из зараженной местности. Приходя на Русь примерно раз в столетие (иногда чаще), чума уносила десятки и сотни тысяч жизней - так, в 1353 году чума опустошила Русь так, что, например, в городах Белозерске и Глухове после ее нашествия не осталось в живых ни единого человека. А в Москве от нее скончались глава церкви митрополит Феогност и великий князь Симеон.
В Москве в 1654 году от чумы погибло около 80 тысяч человек, в Переславле после болезни осталось всего лишь 939 человек. Через двадцать лет население города увеличилось только на семь человек. Таким образом, в XVII веке Переславль окончательно утратил роль политического центра, однако, по-прежнему оставался знаменит своими монастырями, храмами, святынями и историческими реликвиями. В городе продолжается активное храмостроительство, над украшением местных храмов трудятся десятки иконописцев и ремесленников из многих городов России.
Однако городу было еще суждено стать "родиной русского флота" - в 80-е годы XVII века Плещеево озеро привлекло внимание Петра I - и в Переславле разворачивается корабельное строительство. Была создана отдельная слобода мастеров между Горицким монастырем и селом Веськовом. Приезжим мастерам помогали местные жители. По соседству на горе Гремяч был по-строен дом для самого Петра - деревянный, из пяти комнат, покрытый черепицей (во время своих первых приездов в Переславль Петр жил в настоятельских покоях Никитского и Горицкого монастырей). В доме были покои самого царя, царицы Евдокии и царевича Алексея. Перед домом развели сад, от которого в последней трети XIX века еще сохранялись две вековые березы, посаженные, по преданию, самим Петром. Позади дома стояли амбары, погреба, а дальше, несколько в сторону села Веськова, кузница, где нередко работал сам Петр. У берега были устроены пристань и причал.
В 1689 году на переславской верфи были сооружены два фрегата и три яхты, а вся флотилия была завершена в 1692 году - несколько десятков судов, среди которых был 30-пушечный фрегат "Марс". 1 мая фрегат был спущен на воду. По этому поводу на озере состоялся крестный ход, сопровождавшийся орудийным салютом. 1 августа торжества были повторены для царской семьи и придворных. В начале XVIII века Петр покинул Переславль, но никогда о нем не забывал - еще в 1722 году в своем письме он приказывал сохранять остатки флота. Однако от всей флотилии удалось сохранить только вышеупомянутый бот - остальные галеры и яхты постепенно разрушались, а в 1783 году сгорели вместе со зданием, в котором помещались.
В 1802 году у владимирского губернатора, князя Ивана Михайловича Долгорукого, историка, поэта и писателя, возникла мысль построить специальное здание для сохранения последнего судна петровской флотилии - десятивесельного ботика "Фортуна". Деньги на постройку дали дворяне Владимирской губернии, и 1 августа 1803 года состоялось торжественное открытие одного из первых провинциальных музеев России, существующего до настоящего времени.
После петровского кораблестроения в дальнейшей истории Переславля не произошло ничего интересного. Это был провинциальный городок с несколькими тысячами жителей, с небольшой торговлей и мелкими предприятиями кустарного характера. Во второй половине XVIII века произошла перепланировка Переславля, были выпрямлены городские улицы, установлены регулярные кварталы. В 1759 году обветшавший древний деревянный кремль был уничтожен - последний из сохранившихся в Подмосковье древних кремлей из дерева. Застройка города, не считая храмов, в основном по-прежнему осталась деревянной. С учреждением Владимирской губернии (1778 год) он стал одним из ее уездных городов. В 50-е годы XIX века начинается создание музея, посвященного русскому флоту - помимо уже существующего вышеупомянутого здания был поставлен памятник Петру (по проекту художника Александра Сантиновича Кампиони), триумфальная арка и одноэтажное каменное здание - так называемый Дворец.