Царь-колокол может похвастаться целой родословной. Этот памятник литейного искусства создали из колокола мастера Александра Григорьева, разбившегося в 1701 году. У него, в свою очередь, был свой предшественник. «Дедушкой» этого семейства считается колокол, отлитый ещё в эпоху Бориса Годунова.
Анна Иоанновна поручила увеличить григорьевское детище, в результате чего его вес увеличился до 202 тонн. Поначалу для проекта искали иностранных специалистов. Сын Миниха обратился к французскому механику Жерменю, но тот отказался ехать в Россию, приняв рассказ о Царь-колоколе за розыгрыш. В результате ответственный заказ достался московскому литейщику Ивану Моторину, чьё имя увековечено в надписи: «Лил сей колокол российский мастер Иван Фёдоров сын Моторин с сыном своим Михаилом Моториным».
Утверждение проекта, подготовка и постройка печей заняли больше двух лет (израсходовано 1214000 кирпичей), поэтому непосредственная работа по отливке началась в 1733 году. Предварительно была отлита миниатюрная модель колокола весом около 170 кг. Её вместе с чертежами и моделями подъёмных механизмов отправили на согласование в Петербург. Поднять «Царя» собирались на колокольню Ивана Великого. Для надзора за отливкой в Сенате создали специальную комиссию, которая исправно передавала в столицу новости об успехах Моторина. Кроме металла от прежнего колокола Григорьева новый мастер использовал выписанную ему сибирскую медь и английское олово. Ему помогали кузнецы, каменщики, столяры, слесари, резчики, скульпторы и многие другие рабочие. Всего было задействовано около 200 человек.
Трудоёмкая работа над созданием Царь-колокола началась с того, что на Ивановской площади Кремля вырыли яму десятиметровой глубины. В ней был заложен фундамент, на котором установили шаблон. По его форме была сделана форма внутренней части колокола. В качестве материалов использовались кирпичи, глина и сало. Формовочная глиняная масса наносилась в несколько слоёв. Между слоями прокладывались льняные волокна, бечева и проволока. Делалось это для того, чтобы избежать растрескивания формы после просушки.
Вокруг литейной ямы Моторин установил четыре плавильные печи, каждая из которых вмещала до 50 тонн металла. При плавке две печи пришли в негодность, а медь в них — испорчена. Моторин обратился за советом к пушечным мастерам. Коллективно решили продолжить плавку в двух оставшихся печах. Нехватку металла восполнили 600 маленькими колоколами, которые специально привезли с Пушечного двора, и даже медными деньгами. Затем случилось ещё одно несчастье — загорелась одна из машин. Огонь не удалось погасить сразу, несмотря на оперативную работу специальных противопожарных команд. В результате сгорела подъёмная машина, а обрушившиеся брёвна рухнули на колокольную форму.
Происшествие вынудило Моторина остановить работу и начать перепроверку формы (следовало убедиться, можно ли было продолжить литьё). Мастер, тяжело переживший цепочку неудач, не успел завершить начатое им дело. 17 августа 1735 года он скончался. Место покойного занял его сын Михаил Моторин. Литьё Царь-колокола без происшествий завершилось в ноябре.
В 1737 году Москву охватил страшный Троицкий пожар (назван так по отмечавшемуся тогда празднику Троицы). В это время колокол всё ещё оставался в яме, где его отлили. Существует несколько версий случившегося в тот злополучный день, но скорее всего яму залили водой, чтобы уберечь колокол от огня, в результате чего тот дал трещины и лопнул. От гиганта откололся 11-тонный кусок, а Троицкий пожар породил в фольклоре поговорку: «Москва от копеечной свечки сгорела».
Царь-колокол покоился в своей яме ещё много-много лет. Было предпринято несколько попыток поднять произведение литейного искусства. В 1792-м и 1819-м гг. москвичей ждала неудача. Наконец, архитектор Иван Мироновский подготовил новый проект. В 1836 году он был осуществлён Огюстом Монферраном — архитектором Исаакиевского собора и Александровской колонны в Санкт-Петербурге. Достопримечательность установили на постамент, на котором она покоится и сегодня. Имя «Царь-колокол» вошло в обиход уже после отливки. Первоначально его называли Успенским большим колоколом.