Das Dorf löste die Fronhöfe als Organisationseinheit ab und ermöglichte ein einheitliches Recht für alle Dorfbewohner. 1406 erwarb die Stadt Zürich die Vogtei Maschwanden. Ottenbach fiel damit in den Machtbereich der Stadt Zürich. 1485 wurde die heutige Kirche im spätgotischen Stil erweitert. Dabei sollen Steine eines römischen Isistempels auf dem Isenberg verwendet worden sein. Ab 1519 führte Pfarrer Johannes Klinger die Reformation in Ottenbach durch. Er fiel – wie Zwingli – 1531 in der Schlacht bei Kappel. Die erste Schule wurde 1593 von der Stadt Zürich gestiftet, 1661 wurde das erste Ottenbacher Schulhaus gebaut, das 1861–1933 als Armenhaus diente. 1689–1694 führte eine Hungerkrise zu grossen Bevölkerungsverlusten. Das Dorf wurde im 18. Jahrhundert mehrmals von schweren Bränden verwüstet. 1753 gab es einen grossen Dorfbrand, bei dem 22 Häuser und 16 Scheunen niederbrannten. Mit der Hungersnot von 1770–1792 setzte sich der Kartoffelanbau durch.