Башня была возведена в конце XV столетия и до наших дней сохранила свой первозданный внешний вид. В 1676—1686 на ней построили верхний арочный четверик и шатёр со смотровой вышкой, что придало строению сходство с Арсенальной башней.

Так как Набатная башня располагается высоко на взгорье, с неё открывается далёкий вид на юг. Постройка служила дозорной вышкой Кремля: на ней круглосуточно дежурили стражи. Если на горизонте появлялись столбы дыма и начинали маячить огни, это означало нашествие татар. Охранники извещали горожан о приближении неприятеля, и те спешили укрыться от степного врага.

В 1771 году в период Чумного бунта повстанцы призвали жителей города в Кремль звоном Спасского набата. После чего Екатерина II велела снять язык колокола, и в течение последующих 30 с лишним лет колокол провисел «онемевшим». В начале XIX столетия его переместили в кремлёвский арсенал, а в 1851-м — в Оружейную палату, где он и хранится до сих пор.

Высота Набатной башни составляет 38 метров. В 1970-х она начала наклоняться из-за проседания грунта и трещин в фундаменте. Крен остановили, но строение не выровняли: оно всё ещё отклоняется от нормы на целый метр.