Cuatro escalones permiten llegar a la plataforma de la cuarta etapa constructiva de la pirámide, cuenta con una escalinata doble que conducían a la parte alta donde estaban los adoratorios.

Axayácatl fue el sexto tlatoani o señor de Tenochtitlan (1469-1481). En los inicios de su gobierno, ordenó construir la segunda ampliación de la fachada principal del Templo Mayor.

Vale la pena observar las magníficas esculturas de cuatro cabezas de serpiente, junto a la escalinata. En los extremos, se aprecian dos serpientes con enormes cuerpos ondulantes, que conservan el color original.

En la mitad norte de la plataforma, dedicada a Tláloc, sobresale el Altar de Ranas, animales asociados a esta deidad. En la cima hay un pequeño adoratorio dedicado al dios. En la mitad dedicada a Huitzilopochtli, destaca una lápida decorada con serpientes labradas, empotrada en la escalinata. Al pie de ésta se encuentra una copia del monolito de Coyolxauhqui.

Coyolxauhqui: Escultura de la diosa Coyolxauhqui, se encuentra al pie de la escalera del Templo mayor en la sección dedicada a Huitzilopochtli.

Cabeza de serpiente: Escultura de cabeza de serpiente, se encuentra al pie de la escalera, en las sección del Templo dedicado a Tláloc.

De esta etapa se pueden observar varias esculturas reclinadas sobre las escalinatas del lado sur, las cuales probablemente representan a los Centzonhuitznahua, aquellos contra los que luchó Huitzilopochtli al momento de su nacimiento en el Cerro de Coatépec. Por sus características debieron de haber servido como porta estandartes; algunas de ellas tienen una perforación en el pecho en la que guardaban una piedra verde que simbolizaba su corazón.

Esta etapa es la más antigua que se ha excavado hasta la fecha. Del lado sur, dedicado a Huitzilopochtli, se encuentra el téchcatl o piedra de los sacrificios, en la cual los guerreros enemigos eran sacrificados en honor al Sol. Del lado norte, dedicado a Tláloc, observamos una escultura que aún conserva restos de colores y que representa un Chac-Mool o mensajero divino, el intermediario entre los dioses y los hombres. Más al fondo podemos observar los muros del adoratorio que también conservan restos de pintura.

Adoratorio de Tláloc: Tláloc, dios de la lluvia, fue venerado por los mexicas y por muchos pueblos mesoamericanos desde tiempos remotos. A esta deidad se le atribuía encargarse de traer la lluvia que hacía posible las cosechas, pero también de traer las tempestades que terminaban con ellas. En el interior del adoratorio, destaca una banqueta sobre la que debió de colocarse la imagen del dios. En esta parte del edificio se encuentra la pintura mural mejor conservada, cuya reproducción puede verse en la Sala 5 del museo.

Frente a la entrada podemos ver la escultura policromada de un Chac-Mool, con atributos de Tláloc, que aún conserva el color original. En 1989 se excavó un túnel en la mitad de la escalinata que conduce a este adoratorio y se encontró la cabeza de otro Chac-Mool. Esta es la pieza mexica más antigua hallada en el Templo Mayor, que data del año 1350, aproximadamente.

Se encuentra frente al patio de la sexta etapa constructiva, en la que se observan tres adoratorios, restos de pisos de distintas etapas y las escaleras de acceso a la Casa de las Águilas, una de ellas con cabezas de águila decorando sus alfardas.

Casa de las águilas

La Casa de las Águilas es un edificio de estilo tolteca que tiene varios cuartos, de los que sólo se observan tres ya que los demás se encuentran bajo la calle de Justo Sierra. En su interior vemos bases de columnas que sostenían el techo del pórtico, así como banquetas decoradas con personajes que van en procesión, sobre los cuales se encontraron dos esculturas de cerámica de tamaño natural, que representaban a los guerreros águila; en la Sala 4 del Museo puede verse una de ellas.

En este edificio los sacerdotes llevaban a cabo ceremonias religiosas de tipo privado, como oraciones, recogimiento espiritual, ayunos y sacrificios. Los rituales incluían la meditación, la oración, la penitencia y la realización de ofrendas. El edificio fue construido y ampliado en tres ocasiones entre 1430 y 1500. Durante el recorrido podemos observar dos de estas tres etapas constructivas, la más antigua (Etapa I) se encuentra sepultada.

Alrededor de 1470, durante el gobierno de Axayácatl, el edificio fue ampliado (Etapa II). Conocer en la actualidad el interior de este recinto es un privilegio que no tuvieron muchos mexicas, porque muy pocos tenían acceso a él. La Casa de las Águilas fue destruida durante la Conquista y quedó enterrada bajo la iglesia de Santiago Apóstol.

Este patio norte tiene varias superposiciones de pisos, realizados para contrarrestar el hundimiento del terreno y las constantes inundaciones que sufría Tenochtitlan. Los tres pequeños edificios que se observan enfrente, alineados con el muro de la plataforma del Templo Mayor, han sido designados con las letras A, B y C. fueron construidos alrededor de 1500 (Etapa VI). Desde este punto, el Edificio A es el más próximo. Tiene dos escalinatas que conducen a su parte superior, sólo conserva un recubrimiento de estuco.

Templo rojo: Este pequeño edificio está inspirado en las construcciones teotihuacanas. Es semejante al que se localiza en el Patio Norte. Presenta las mismas características arquitectónicas, así como pintura mural sobre estuco, con diseños y colores similares.

Altar Tzompantli, Museo del Templo Mayor: El Edificio B o Altar Tzompantli, está decorado en hileras de cráneos humanos labrados en piedra.

La etapa V corresponde al gobierno de Tízoc, séptimo gobernante mexica. Bajo su mandato, el edificio fue ampliado entre 1481 y 1486; el único testigo que se conserva del templo es una parte de la plataforma, misma que sobrevivió a la destrucción española. Durante el Virreinato se construyó un arco directamente sobre la plataforma y para su edificación los españoles reutilizaron las piedras de las antiguas pirámides.

Colector de agua: Bajo el andador metálico corre un ducto hecho de ladrillos. Se trata de un colector de aguas, construido hacia el año 1900 que cruza bajo la actual calle de Guatemala. Al realizar esta obra pública, el Templo Mayor fue atravesado y destruidas todas las etapas constructivas en un ancho de dos metros. En esta época se pensaba que el Templo Mayor estaba sepultado bajo la Catedral Metropolitana.

Braseros de Tláloc: El dios de la lluvia, Tláloc, fue venerado desde tiempos muy antiguos. Era una deidad relacionada con la vida y la muerte que podía traer las lluvias y con ellas los alimentos, o por el contrario, podía ocasionar la muerte de las cosechas y de algunos individuos. Aquellos que morían por el agua iban al Tlalocan, morada de este dios. Los braseros ubicados en la plataforma de la Etapa IV, están decorados con el rostro de Tláloc. Podemos reconocer en ellos los ojos redondos y los largos colmillos que caracterizan a la deidad. El complicado adorno de su cabeza representa un tocado de papel plegado y una diadema de chalchihuites o piedras verdes, coronada con plumas blancas. Los dos adornos azules esculpidos a los lados del tocado parecen representar las nubes que guardan la lluvia que el dios hace caer sobre la tierra.