Se trata de una estructura de planta mixta, es decir, el cuerpo principal es de forma circular y la fachada rectangular con alfardas laterales que soportan la escalinata de acceso, la cual está orientada al Este. Durante las exploraciones de 1964 a 1968, sobre la plataforma de acceso, se hallaron más de 200 cuerpos de sujetos que fueron sacrificados. También se encontraron restos de madera laminada, tejamanil, que fue colocada encima de todo el conjunto para, posteriormente, poner el nuevo piso con el que se selló el gran complejo ceremonial, así como con calabazas pintadas y restos humanos con evidencias de decapitación, mutilaciones y cremación de seres inmolados para que Ehécatl terminara con los males que devastaron al pueblo mexica.

Entre 1987 y 1989 se realizó una excavación a lo largo del terreno frente a la plataforma principal y se descubrieron 41 entierros y 54 ofrendas que incluían infantes dentro de ollas con figurillas de cerámica, además de piedra, concha, madera, entre otros objetos. Este conjunto fue ofrendado al dios del viento, Ehécatl-Quetzalcóatl, para solicitar su intervención ante la sequía que, entre 1454 y 1458 asoló a la población.

Debe su nombre a los petroglifos tallados en los nichos de sus fachadas secundarias, los cuales representan la cuenta de los días, ordenados por trecenas, correspondientes al calendario ritual o Tonalpohualli. En 1989, en el centro de la fachada principal, se descubrió una pintura mural donde se representó a la pareja creadora del tiempo, Cipactónal y Oxomoco. Ésta contiene los 13 días de la cuarta trecena, que, junto con las otras tres fachadas, forma la representación total de 52 días, quizá manifestando la cuenta de los 52 años que componían un siglo mexica o Xiuhmolpilli.

La investigación del templo, sus pinturas murales y las ofrendas asociadas nos permiten plantear que éste fue utilizado por el sacerdote mexica llamado Tonalpouhque, quien tenía el conocimiento de los libros sagrados y quien podía determinar el nombre de los recién nacidos a partir de los dones de los dioses que regían el año, el mes y el día gracias al Tonalpohualli.

Se trata de un conjunto compuesto por cuatro pequeñas habitaciones y un patio central con un altar pegado al muro norte. Se conservan también restos de las pilastras que conformaban un amplio portal, así como dos escalinatas de acceso, divididas por un dado central decorado con clavos de tezontle.

Su arquitectura presenta el modelo de talud-tablero de influencia teotihuacana, idéntico a los "templos rojos" de la zona arqueológica del Templo Mayor de Tenochtitlan. Su plataforma es más alta que los peldaños de la escalinata de la fachada principal que aparece orientada al este. Las tres fachadas restantes están decoradas con relieves que representan pendones a manera de moños y se conservan restos de la pintura mural que decoraba las fachadas, los tableros y las alfardas. Aparentemente, este edificio estuvo dedicado a Xochipilli. Al sur aparece el Templo X con la misma orientación y una fachada más amplia, desgraciadamente no tenemos información de su utilización original.

Este edificio es idéntico en medidas, orientación y arquitectura al Templo Mayor de Tenayuca y Tenochtitlan, el cual en su misma etapa conserva parte de los adoratorios dedicados a Tláloc y a Huitzilopochtli. El nombre se debe a que es el templo principal dentro del recinto ceremonial mexica. Estuvo dedicado a Huitzilopochtli, cuyo adoratorio se encontraba en la mitad sur del edificio, y a Tláloc, a quien se le adoraba en la mitad norte.

El Templo Mayor de Tlatelolco se construyó a partir de una plataforma de donde desplantan cuatro cuerpos piramidales escalonados y superpuestos, en cuya parte superior se erguían los adoratorios de cada deidad. En las fachadas laterales y posterior del edificio se aprecia una serie de glifos tallados en piedra, cien decorando el lado de Huitzilopochtli y cincuenta el de Tláloc. Al igual que el Templo Mayor de Tenochtitlan, el de Tlatelolco presenta siete etapas constructivas completas y dos ampliaciones de su fachada principal, tal como lo demuestran las escalinatas distribuidas una tras otra y orientadas hacia el poniente.

También conocido como Gran Basamento, se localiza al noroeste del Templo Mayor tlatelolca. Es un edificio de planta rectangular construido totalmente con cantera rosa, a diferencia del resto de los edificios de la zona. El Templo I fue descubierto en 1962 por el arqueólogo Francisco González Rul, quien no pudo explorar su interior, y posteriormente fue excavado entre los años 2007 a 2009, cuando se detectaron restos de una posible etapa constructiva anterior y más de cien entierros pertenecientes a un momento posterior, claramente acomodados. La ubicación y arquitectura del Gran Basamento permiten plantear que quizá estuvo dedicado a la élite militar tlatelolca, al igual que la Casa de las Águilas de Tenochtitlan.