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.