Le roi Salmane, 81 ans, a atterri peu après 19H00 (16H00 GMT) à l'aéroport Vnoukovo de Moscou. Il s'entretiendra jeudi avec le président russe Vladimir Poutine, puis le lendemain avec son Premier ministre Dmitri Medvedev, pour une visite qualifiée d'"historique" par Riyad.
L'agence officielle saoudienne SPA a indiqué que la visite du roi Salmane répondait à "une invitation" de M. Poutine et que les deux hommes discuteraient des "relations bilatérales" et des moyens de les "dynamiser", ainsi que de "sujets régionaux et internationaux".
Le ministre russe de l'Energie, Alexandre Novak, a de son côté indiqué à l'agence de presse russe TASS que Riyad allait "allouer un milliard de dollars pour des projets énergétiques" communs avec la Russie, sans donner plus de détails.
Cette visite intervient alors que des divergences opposent Moscou et Riyad sur le plan diplomatique, notamment sur les conflits au Yémen et en Syrie.
La Russie, alliée du régime du président Bachar al-Assad, et l'Arabie saoudite, qui soutient l'opposition syrienne, font partie des principaux acteurs du conflit en Syrie, où septembre a été le mois le plus meurtrier en 2017 avec au moins 3.000 morts selon l'Observatoire syrien des droits de l'homme (OSDH).
En revanche, la Russie et l'Arabie saoudite ont aplani leurs désaccords ces derniers mois face à la chute des prix des hydrocarbures, dont leurs économies sont très dépendantes.
La visite du roi Salmane intervient à un mois d'une nouvelle réunion de l'Organisation des pays exportateurs de pétrole (Opep), dont l'Arabie saoudite est le chef de file, et où doit être discutée la prolongation des réductions de production qui ont stimulé les prix de l'or noir.
Vladimir Poutine, qui a rencontré mercredi à Moscou son homologue vénézuélien Nicolas Maduro, dont le pays est un autre grand producteur de pétrole, a jugé possible une prolongation au-delà de 2018 de cet accord, censé se terminer en mars.
"Je ne l'exclus pas mais nous verrons quelle sera la situation fin mars. Je pense que c'est possible", a-t-il déclaré lors d'une conférence sur l'énergie.
L'économie de l'Arabie saoudite, tout comme celle de la Russie, dont la production de pétrole est quasiment au coude à coude avec Riyad, a été durement frappée par la baisse des prix de l'or noir depuis la mi-2014.