1500- ja 1600-luvuilla Madrid ei muistuttanut juurikaan Euroopan muita pääkaupunkeja. Espanjan perimyssodan jälkeen valtaan noussut Bourbon-sukuinen kuningas Filip V päätti, ettei kaupunki voisi pysyä tuossa tilassa, ja määräsi useita palatseja rakennettavaksi (mukaan lukien kuninkaallinen palatsi). Madridista tuli kuitenkin moderni kaupunki vasta Kaarle III:n (1716–1788) aikana. Hän rakennutti useita puistokatuja, aukioita, puutarhoja ja suihkulähteitä sekä hankki kaduille kivetyksen ja valaistuksen. Kaarle III olikin yksi Madridin historian suosituimmista kuninkaista, ja sanontaa ”paras pormestari, kuningas” käytettiin laajalti. Kun Kaarle IV:stä (1748–1819) tuli kuningas, Madridin asukkaat alkoivat mellakoida. Lopulta Kaarle IV luopui kruunusta poikansa Ferdinand VII:n kiihottaman Aranjuezin kapinan jälkeen. Ferdinand VII:n valtakausi jäi kuitenkin lyhyeksi: Napoleon valloitti Espanjan vuonna 1808 ja teki veljestään Josephista kuningas Joosef I:n. Madridilaiset ryhtyivät 2. toukokuuta () kapinaan ranskalaisia vastaan ja seurasi kuusi vuotta kestänyt Espanjan itsenäisyyssota.