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 las baterías de San Carlos, Santa Teresa, Santa Rosa, San Fernando, Dolores y San Ramón; además de alguna batería flotante. En 1823 defendía 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 para 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. Entre los siglos XIV y XVI se construyeron y equiparon barcos para distintas campañas y luego para América. 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, el gobierno de Fernando VI vio la necesidad de construir un arsenal con capacidad para fabricar buques para la reciente marina de guerra. El 3 de octubre de 1752 se decretó la construcción del hoy arsenal de la Carraca.
Un equipo de ingenieros, presidido por el marino Jorge Juan, eligió como más adecuado un terreno separado de la isla de León por los caños de la Culebra y Sancti Petri. 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; durante el reinado de Carlos III. El plano original es obra de Sabatini en 1777. Las primeras obras fueron la adecuación del terreno por su carácter fangoso, 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 original), la puerta del mar, los tres diques de carenado 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 carenado 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.