El arsenal de la Carraca fue construido a partir de 1717 por impulso de Patiño. Su defensa se consideró prioritaria durante la Guerra de la Independencia y se rodeó de un sistema de fortificaciones que incluía, entre otras, las baterías de San Carlos, Santa Teresa, Santa Rosa, San Fernando, Dolores y San Ramón; además de alguna batería flotante. En 1823 defendían también La Carraca la batería del Parque (sin más datos).
Al estallar la Guerra de Independencia el arsenal de la Carraca contaba con numerosos oficiales, armamento, instalaciones militares… que supusieron una ventaja en las diferentes operaciones, desde la batalla contra la flota del almirante Rosilly, librada prácticamente frente al Arsenal como a la hora de mantener los navíos, bombardear las posiciones enemigas frente a la Isla de León o proveer de oficiales y equipamiento a las tropas. La zona tuvo utilidad durante la guerra en todo su conjunto.
La construcción de buques en la Bahía de Cádiz viene de muy antiguo. Ya en tiempo de los cartagineses se construyeron buques que se batieron con las galeras romanas durante la primera guerra púnica. Ya dijimos que durante la dominación romana Lucio Cornelio Balbo hizo construir un arsenal donde reparar y construir embarcaciones. No tan lejos, en 1394, buques construidos en Cádiz contribuyeron en la batalla que tuvo lugar en la costa de Algeciras, desde donde salió nuestra escuadra a la victoria del almirante Alfonso Jofre Tenorio sobre la armada portuguesa. En 1478 se equiparon en la bahía los bajeles que fueron en expedición para conquistar las islas Canarias. En 1499 salió del Puerto de Santa María Alonso de Ojeda con cuatro naves para América. En 1580 fue organizada una escuadra de 215 buques de guerra y transportes al mando de Álvaro de Bazán, marqués de Santa Cruz, que salió para la conquista de Portugal. Felipe V visitó en 1730 los caños que había entonces en su lugar, asistiendo a la botadura del navío Hércules, de 70 cañones. Todo esto pone de manifiesto la privilegiada situación estratégica de la bahía en la que se terminó construyendo el Arsenal.
La galera era una embarcación de vela y remo. Entre las de vela latina era la que tenía la quilla más larga y calaba menos, es decir, necesitaba menos profundidad para navegar.
Abandonado el real carenero a principios del siglo XVIII por su pérdida de importancia y conociendo el gobierno de Fernando VI la necesidad de construir un arsenal con capacidad de fabricar buques para la reciente marina de guerra, se decretó el 3 de octubre de 1752 la construcción del hoy arsenal de la Carraca.
Se hizo un cuidadoso estudio para elegir el terreno más apropiado a cargo de un equipo de ingenieros presidido por el marino Jorge Juan. El lugar elegido fue un terreno separado de la isla de León por los caños de la Culebra y Sancti Petri. El terreno es fangoso y está expuesto a las mareas, lo que dificultó su adecuación para ejecutar el proyecto. Era un islote de fango acumulado en torno a una carraca hundida, por lo que era conocido como "La Carraca".
La construcción se realizó bajo el mando de los ministros Patiño, Riperda y Cardenal Alberoni; que rigieron los destinos de la Marina durante los 27 años que reinó Carlos III. El plano original es obra de Sabatini en 1777. Las primeras obras fueron, adecuación del terreno, las naves de arboladura, los astilleros, almacenes y la fábrica de jarcias, terminando su construcción en 1791. La fecha de 1777 aparece como la de botadura del buque Hércules pero hay que matizar que su construcción había comenzado en los astilleros de Puntales. El primer buque construido íntegramente en el arsenal fue el Real Familia, también de 60 cañones. Un incendio en 1822 destruyó el arsenal, quedando inservible hasta que en 1860 se reconstruyeron algunas naves.
Las partes más importantes del arsenal son: la puerta de tierra (actualmente desplazada de su localización originaria), la puerta del mar, los tres diques de carenar en seco (San Carlos, San Luis y San Antonio), el Penal de las Cuatro Torres, la iglesia de Nuestra Señora del Rosario, el almacén general, los polvorines de San Francisco y Santa Lucía, el embarcadero, la enfermería, la jefatura del arsenal, el ramo de ingenieros, la vivienda del almirante y la vivienda de operarios.
Las instalaciones siguen siendo de uso militar, menos los tres diques de carenar en seco, actualmente dentro del recinto del anexo astillero de Navantia y en pleno uso; dos de ellos, el de San Carlos y el de San Antonio, mantienen su estructura original.