В феврале-марте 1607 года возле Зарайска происходили бои между отрядами Ивана Болотникова и войсками Василия Шуйского. При этом осенью 1606 года Зарайск перешел на сторону восставших. Жители города были недовольны двойным обложением и экономической ситуацией в целом.

Однако позже воеводу Зарайска Измайлова схватили и доставили в лагерь Ивана Болотникова в Путивль, где его в итоге казнили.

Весной 1608 во время польско-литовской интервенции Зарайск был для отрядов Лжедмитрия II, которые собирались «запереть» Москву со всех сторон, городом особого значения. Зарайск заняло войско литовского полковника Лисовского, которое чуть позже под стенами кремля разгромило воевод Хованского и Захария Ляпунова. После этого Лисовский взял Коломну, однако дальше потерпел поражение по дороге на Москву.

В 1610 году воеводой Зарайска стал князь Дмитрий Пожарский. После инцидента с поддержкой жителями города отрядов Ивана Болотникова с местным населением был заключен договор. Горожане должны быть верными царю Василию Шуйскому, а потом обязаны присягнуть тому, кто займет его место. В этом же году Пожарский смог отстоять Зарайск перед напором Лжедмитрия II. В начале же 1611 года Пожарский примкнул к Первому ополчению и выступил со своим зарайским отрядом на Москву.

В 1669 году в зарайском селе Дединово спустили на воду первый русский военный корабль "Орел".

В XVII веке город окончательно получил название Зарайск.

В 1681 году в городе случился серьезный пожар, после которого по указу царя Федора Алексеевича построили кирпичный Никольский храм.

В 1673 году на Зарайск в последний раз напали крымские татары.  Поэтому с конца XVII века город перестает быть оборонным центром.

К середине столетия население города серьезно увеличилось. В Зарайске насчитывалось 170 дворов ремесленников, которые чаще всего занимались кузнечным и кожевенным делом. К концу столетия Зарайск стал крупным хлебным рынком, основные поставки приходились на Москву. Город превратился в центр торговли. По информации из таможенных книг, в городе продавали около 28 наименований товаров. В основном, рыбу, мед, ткани, смолу, воск, рожь, кожу, сельдь. В Зарайск привозили соль и рыбу из Поволжья, а местными продуктами сельского хозяйства приезжали купцы из Рязани, Серпухова, Тулы, Каширы и Коломны.