Первые арсеналы возникли при центрах производства оружия и являлись их неотъемлемой частью. Оружничья палата (впервые упоминается в 1537 г.) выполняла функцию не только сокровищницы, но и царского арсенала. В 16-17 вв. Оружейная палата и Конюшенный приказ становятся центрами производства и хранения вооружения и конского убранства.

В 16-17 вв. были сформированы арсеналы при русских монастырях, которые выполняли оборонительную функцию. Так, обширный арсенал находился в стенах Троицкого монастыря (Троице-Сергиевой Лавры), где размещался постоянный военный гарнизон. Одним из богатейших русских арсеналов являлась Оружейная палата Соловецкого монастыря. Первые орудия были доставлены сюда в 1578 г., они служил для защиты стен монастыря, а в специальном помещении хранился склад огнестрельного и холодного оружия, старинные доспехи, кольчуги. В 19 в., когда отпала необходимость практического использования оружия, арсенал приобрел значение исторической коллекции и в этом новом качестве хранился в Успенской и Белой башнях монастыря. Во 2-ой пол. 19 в. наиболее ценные предметы были вывезены в Артиллерийский музей Петербурга.