Для установления хронологической последовательности изменения титула главы государства в России, давайте рассмотрим каждый из указанных титулов и время их использования.

1. Великий князь Владимирский - этот титул появился в IX-X веках, когда на Руси начали формироваться первые княжества. Великий князь Владимирский был титулом правителя Киевской Руси, и именно с него начинается история русской монархии.
2. Государь Всея Руси - этот титул стал использоваться в XV-XVI веках, когда Иван III начал объединение русских земель. Он подчеркивал единство всех русских земель под властью одного правителя.
3. Царь - титул "царь" стал использоваться в России с XVI века, когда Иван IV (Иван Грозный) в 1547 году был коронован как царь всея Руси. Этот титул был заимствован из византийской традиции и обозначал высшую власть.
4. Император - титул "император" был введен в России в XVIII веке, когда Петр I в 1721 году провозгласил себя императором. Этот титул обозначал не только главу государства, но и подчеркивал его статус на международной арене.

Таким образом, хронологическая последовательность изменения титула главы государства выглядит следующим образом:

1. Великий князь Владимирский
2. Государь Всея Руси
3. Царь
4. Император

Эта последовательность отражает эволюцию монархической власти в России и изменения в политическом статусе правителей на протяжении веков.