Els primers anys d’ocupació russa van ser molt durs per al poble tàtar. Es calcula que la reperssió moscovita hauria causat al voltant de mig milió de morts. La nova administració va iniciar un intens procés de russificació. Igualment, es va nomenar un bisbe per cristianitzar tota la regió de l’antic khanat de Kazan. Artesans i pagesos russos van ser instal·lats al Tatarstan alhora que molts tàtars eren obligats a abandonar les ciutats i les riberes dels rius. De resultes, durant els segles XVI i XVII es va produir un importantíssim èxode de població tàtara cap al curs alt del Kama, Baixkortostan, els Urals i Sibèria. Els tàtars, no obstant, van continuar desenvolupant les seves activitats comercials.

Des de l’annexió del khanat de Kazan fins a finals del XVIII el país tàtar va viure diverses revoltes. Durant la segona meitat del XVI van tenir lloc una sèrie de sublevacions que foren esclafades pel poder imperial rus i que van suposar l’eliminació pràcticament total de la noblesa tàtara.

A pesar que els tàtars havien estat escapçats, durant els segles XVII i XVIII van continuar participant en les diverses revoltes que van anar esclatant, com la del cossac Stenka Razin contra el poder central moscovita els anys 1670 i 1671, la del moviment Batirxa el 1755 (que va prendre connotacions de guerra santa dels tàtars musulmans contra els infidels cristians russos) i sobretot l’alçament camperol liderat per Iemelian Pugatxev entre 1773 i 1774. Un bon nombre de tàtars i de baixkirs van unir-se als exèrcits de Pugatxev, qui va posar en qüestió el sistema feudal dels tsars russos i va arribar a controlar la ciutat de Kazan. El líder rebel, però, fou derrotat i execut el 10 de gener de 1775 a Moscou.

La revolta de Pugatxev va servir, com a mínim, perquè la cort il·lustrada de Caterina II dugués a terme algunes mesures per millorar la situació dels tàtars. La tsarina va posar fi a la persecució religiosa antimusulmana i va establir, a Orenburg, una asemblea espiritual per als musulmans de l’Imperi Rus. Als nobles tàtars que havien sobreviscut a la repressió de la segona meitat del XVI se’ls van atorgar els mateixos drets que als nobles russos i es va atorgar un tracte favorable als mercaders tàtars, que actuaven d’intermediaris entre l’occident rus i l’Àsia Central. Es va anar desenvolupant així una burgesia tàtara que va viure una època de creixement més o menys fins 1860. A partir del llavors, Rússia va decidir conquerir militarment l’Àsia Central i això va permetre a aquest país poder prescindir dels intermediaris tàtars en el comerç amb aquella regió del planeta.