Moctezuma I, el quinto tlatoani mexica, gobernó de 1440 a 1469 d.C. Durante esta época los mexicas consolidaron su poderío. En este periodo el Templo Mayor sufrió una ampliación total.
De esta época, se conserva la plataforma general, adornada con enormes braseros y cabezas de serpiente, así como restos del primer cuerpo del basamento piramidal y parte de las escalinatas de la fachada principal.
La diosa Coyolxauhqui, muestra el torso y las extremidades desmembradas, hechas con tezontle estucado. Esta representación se encontró bajo el piso que ocupaba el monolito de Coyolxauhqui, encontrado en 1978. En la parte posterior de la plataforma se localizó una inscripción con la fecha “1 Conejo”, que corresponde probablemente al año 1454 d.C.