Более сильная в военном отношении дружина Моймира I в Среднем Поважье одержала победу над нитранским князем Прибиной, Он с частью своей дружины предпочел изгнание, и мораване без особого сопротивления со стороны нитранцев овладели Нитрой и прочими городищами Прибины. В стратегических пунктах они оставили свои гарнизоны, о чем свидетельствуют местные названия типа Мораваны и Моравце.
С момента насильственной аннексии можно говорить о возникновении Великоморавской державы. Интересно, что в последнее время чешские и моравские историки отказались от наименования Великая Моравия, потому что этот термин появился вследствие неверного перевода сочинения Константина Порфирогенета середины X в. Даже если это в самом деле так, термин Великая Моравия прочно вошел в обиход и, по мнению словацких историков, отражает увеличение площади первоначальной древней Моравии благодаря включению в нее территории Нитранского княжества. Объединением обоих территориальных субъектов Моймиру I удалось создать основы самого значительного государственного образования славян в IX в.
На появление Великой Моравии Франкская империя сначала никак не отреагировала отчасти потому, что ее правители были заняты внутренними проблемами. Пассивность франков можно объяснить и тем, что экспансия мораван была направлена не в сторону сферы их жизненных интересов, а на восток, и в тот момент это не вызвало никакого беспокойства. Ситуация изменилась после раздела Франкской империи в 843 г. Правителем Восточнофранкского королевства стал Людовик Немецкий, который начал весьма энергично интересоваться своими ближайшими соседями. В духе идеологии универсализма он стремился подчинить своей власти и славянские княжества на восточных границах своей державы. Самым могущественным из них была Великая Моравия во главе с Моймиром I. Тот решительно протестовал против прямого владычества франков. Поэтому в 846 г. Людовик Немецкий сверг его и согласился на то, чтобы новым правителем Великой Моравии стал племянник Моймира князь Ростислав. В первые годы своего правления Ростислав вел себя вполне лояльно по отношению к могущественному соседу, но уже в течение 50-х гг. IX в. планомерно упрочивал свою власть в Среднем Подунавье. Он не только увеличил численность своих дружинников, но и старался усилить систему оборонительных сооружений. Наряду со строительством новых городищ он велел укрепить свою главную резиденцию — городище Мораву (совр. Микульчице), которое служило ему надежным убежищем даже против превосходящего в военном отношении соседа. В этот период наблюдается экономический и общественный подъем населения центральных районов Великой Моравии. Это выразилось в росте числа селений и их жителей, в расширении обрабатываемых угодий и увеличении численности специализированных ремесленников, способных удовлетворить требования общественной элиты мораван. Эти тенденции свидетельствовали об общем повышении уровня цивилизации великоморавского общества.
Князь Ростислав стал использовать любую возможность, чтобы упрочить свои позиции. Например, он предоставлял убежище перебежчикам из Восточнофранкского королевства и, пользуясь междоусобицами внутри франкской знати, заключал с отдельными ее представителями временные союзы. В 853 г. он открыто поддерживал мятеж маркграфа Восточной марки Ратбода. В отместку Людовик Немецкий напал на него в 855 г. После безуспешной осады главной резиденции Ростислава Людовик был вынужден удовольствоваться разорением незащищенной периферии. Мораване преследовали отступающего Людовика и, переправившись через Дунай, устроили погром в Восточной марке. И в последующие годы Ростиславу приходилось давать отпор повторяющимся атакам франков. Но он умел ловко использовать любой удобный случай в интересах усиления своих позиций. В 861 г. в Восточнофранкском королевстве вспыхнуло восстание против короля Людовика, которое возглавил его собственный сын Карломан. Его союзником стал и Ростислав. Общими усилиями они устранили всех графов, сторонников Людовика. Однако присоединиться к мятежникам отказался князь Прибина. Поэтому войско мораван летом или осенью 861 г. вторглось в Паннонию и разгромило войско Прибины. В сражении был убит и сам Прибина. Ростислав воспользовался моментом и присоединил к Великой Моравии северо-восточное Задунавье с укрепленными центрами в Эстергоме, Вишеграде, Веспреме и Рабе. После этого мораване оказали вооруженную поддержку Карломану и в Баварии и помогли ему захватить территорию вплоть до реки Инн. Атакуемый датчанами Людовик Немецкий был вынужден признать территориальные завоевания Ростислава в Паннонии и Карломана в Баварии.
Людовик решил наказать Ростислава за своеволие. В августе 864 г. он с большим войском переправился через Дунай. Ростислав ожидал нападения неприятеля непосредственно на границе в хорошо укрепленном Девине. Баварцы окружили Ростислава, и после недолгой осады между сражающимися сторонами начались переговоры. Ростиславу пришлось дать Людовику заложников и формально присягнуть на верность. В последующие годы Ростислав фактически соблюдал условия мира, заключенного в Девине.
В 60-е гг. IX в. достигла кульминации борьба за церковную принадлежность всей территории между Восточнофранкским королевством и Византией. Восточнофранкское духовенство, прежде всего баварские епископы при поддержке Людовика Немецкого, затем римский папа и константинопольский патриарх начали вести борьбу за обширные земли в Среднем и Нижнем Подунавье, которые делили между собой Великая Моравия и Болгарское государство. Папская курия стремилась восстановить на этой территории древнюю Иллирию, позднеантичную церковную провинцию с центром в Сирмии, которая должна была подлежать непосредственному ведению Рима. Эти стремления натолкнулись на сопротивление Византии.
В эту борьбу в 861—863 гг. включился Ростислав. Территория Великой Моравии до той поры составляла область миссионерской деятельности пасовского епископства. Священнослужители из пасовского миссионерского центра не ограничивались только духовно-пастырской деятельностью, но стали и орудием политического влияния Восточнофранкского королевства. При дворе князя Ростислава, отказывавшегося признавать верховенство франков, созрело решение создать собственную церковную организацию. Сначала (в 861 г.) Ростислав обратился к римскому папе Николаю I, но тогда Рим не пошел ему навстречу, вероятно, и из-за протеста баварского епископата. Князь Ростислав не отказался от своих намерений и в 862 г. направил посольство в Византию к императору Михаилу III. Здесь он повторил свою просьбу прислать учителей, которые могли бы распространять христианскую веру на языке, понятном его народу. Император отнесся благосклонно к этой просьбе и в 863 г. послал в Великую Моравию солунских братьев Константина и Мефодия. Константин, человек весьма образованный, еще до отъезда в Великую Моравию составил славянскую азбуку глаголицу и начал переводить на славянский язык богослужебные и библейские тексты. В ту эпоху отдельные славянские наречия были еще очень близки между собой и понятны всем славянам. По этой причине старославянский язык, созданный Константином на основе наречия македонских славян, смог стать в Великой Моравии языком богослужения и письменности.
На первом этапе своей деятельности солунские братья основали при дворе князя Ростислава училище, где они продолжали переводить богослужебные и библейские тексты и готовили своих первых учеников. С приходом в Великую Моравию солунские братья попытались ввести богослужение византийского обряда, но потом отказались от этого намерения. Уже в 864 г. они перешли на западную практику литургии св. Петра. Из древнейших богослужебных текстов сохранился в Киевских листках лишь небольшой фрагмент святопетровской литургии X в., написанный глаголицей. Фрагмент миссала содержится в так называемых Венских глаголических листках.
После более чем трехлетней деятельности в Великой Моравии Константин и Мефодий решили вернуться на родину. Поскольку ни один из них не имел высокого церковного звания, они взяли с собой и своих учеников, чтобы представить их к посвящению в церковный чин. По пути они задержались у сына Прибины Коцела в Блатенграде, где будто бы обучили славянской грамоте еще 50 учеников. Из Блатенграда они продолжили путь в Венецию. Здесь состоялся знаменитый диспут Константина Философа со сторонниками так называемого трехязычия, которые выступали с нападками на введение славянского богослужения.
В Венеции обоих братьев застало приглашение в Рим, потому что они несли с собой часть останков св. Климента. В Риме они удостоились торжественного приема папой Адрианом II. Папа, ознакомившись со славянскими богослужебными книгами, одобрил их, посвятил Мефодия в священники, а два итальянских епископа посвятили многих учеников Константина в священники и дьяконы. В конце 868 г. Константин в Риме заболел и в предчувствии близкой смерти принял монашество, получив при пострижении в схиму имя Кирилл; 14 февраля 869 г. он умер. Перед смертью он взял со своего брата Мефодия клятвенное обещание продолжать начатую в Великой Моравии деятельность.
