Bränder bröt ut i byggnader och bilar runt om i Kiev och hela hus har rasat. Sökandet i rasmassorna pågick fortfarande sent på kvällen.
"Anhöriga och närstående till människor som fortfarande kan vara fast under bråten är på plats vid räddningsinsatsen", skriver president Volodymyr Zelenskyj på X.
Över 40 personer har förts till sjukhus, bland dem minst sex barn. Tiotals har fått vård av läkare på plats och totalt handlar det om 90 skadade.
Särskilt drabbat är ett område i västra Kiev, där ett flerfamiljshus träffats och börjat brinna.
Robot från Nordkorea
Även bostadshus i regionen runt om huvudstaden har skadats, enligt lokala myndigheter.
Kraftiga explosioner har också inträffat i Charkiv i nordöst, Ukrainas näst största stad. Minst två personer har skadats och både robotar och drönare har slagit ned i flera omgångar, enligt stadens borgmästare.
Även Pavlohrad i Dnipropetrovsk är drabbat, enligt guvernören där.
Ryssland avfyrade runt 70 robotar och 145 drönare mot Ukraina under natten, med Kiev som huvudmål. 112 sköts ned, enligt det ukrainska flygvapnet.
Bombardemanget mot Kiev ska ha pågått under en period på elva timmar och beskrivs som det värsta mot huvudstaden sedan juli i fjol. Många Kievbor fick tillbringa natten i skyddsrum.
Zelenskyj uppger att Ukrainas säkerhetstjänster undersöker uppgifter om att Ryssland använt en ballistisk robot tillverkad i Nordkorea. Kan informationen bekräftas är det "ytterligare bevis på den kriminella naturen av alliansen mellan Ryssland och Pyongyang".
"De dödar och torterar människor tillsammans – det är enda poängen bakom samarbetet", skriver Zelenskyj.
"Vill fortsätta kriget"
Ukrainas utrikesminister Andrij Sybiha säger att nattens storskaliga attack än en gång bevisar att Ryssland inte är intresserat av att stoppa invasionen.
”Putin visar genom sina handlingar, inte ord, att han inte respekterar några fredsansträngningar och bara vill fortsätta kriget”, uppger Sybiha i sociala medier.
Kievattacken fick Zelenskyj att åka hem tidigare från sitt statsbesök i Sydafrika.
Från ryskt håll säger man sig ha skjutit ner 87 ukrainska drönare under natten, varav 45 över Krimhalvön.