Вся восточная окраина Венеции была также предназначена для обороны с незапамятных времен, поскольку название «castello» происходит от латинского наименования «castrum Olivolo», вероятно, обозначавшего византийскую оборонительную стену, построенную в VIII в. на острове Сан-Пьетро, возле месторасположения будущего епископства. До 1220–1224 гг. самая большая судоверфь располагалась в Терранова (Сан-Марко) вблизи герцогского замка. Арсенал (arsanae, arsanatus) занимал четырехугольную территорию суши и водного пространства в порту Сан-Николо, откуда начинались два крупных водных пути — Пьяве и Таглиаменто, по которым привозили лес из Альп. Arsenale vecchio, размером 90×120 венецианских футов, в XIII в. представлял собой склад материалов, строительного дерева и пеньки, готовых изделий, военной техники, а также был местом проведения сезонных работ, ремонта морских судов? являлся базой скромного военно-морского флота, и там можно было строить одновременно до двадцати галер. После 1326 г. началось возведение нового Арасенала (Arsenale nuovo), где можно было сооружать до 80 галер. Отныне строить суда вне Арсенала запрещалось, он приобрел монополию на строительство судов Коммуны. Территорию Арсенала окружали стены с бойницами. Для их строительства поблизости, в Сан-Бьяджо, были сооружены две большие печи для обжига кирпичей. В Арсенале, предназначенном для судостроения и вооружения судов, вдоль канала до водохранилища Св. Марка вблизи хлебных амбаров и печей, в которых выпекался хлеб для моряков, плававших на галерах, располагались магазины и склады. Венецианский Арсенал представлял собой комплекс, производивший все необходимое для государственного флота, и являлся самым крупным промышленным предприятием средневековой Европы.
После падения Константинополя (1453) и разгрома венецианцев у Неграпонте (1470) — первого морского поражения в битве с турками — было решено предоставить Арсеналу новую территорию на лагуне, хотя Республика постоянно имела флот, оснащенный специализированными судами. Кроме того, увеличился выпуск орудий. Сооружение крытого Arsenal nuovissimo началось в 1473 г. и длилось почти целый век, до 1570 г. Новый Арсенал был приспособлен к нуждам войны с Генуей и к потребностям торговли, тогда как новейший предназначался для удовлетворения потребностей турецкой войны. В преддверии вооруженного столкновения с великой империей Марино Зануто писал: «Разум должен восполнять недостающие силы».
Арсенал представлял собой «военную машину» с постоянно расширявшимися функциями: склады были специализированы — одни предназначались для оснащения судов (паруса, весла, скамьи, мачты, реи, снасти), причем все части имели нумерацию, другие служили для нужд артиллерии; строительный лес классифицировался в соответствии с качеством; все, что относилось к вооружению, доставлялось из производственных мастерских и помечалось римскими цифрами, соответствующими цифрам на корме судна. При необходимости галеры оснащались в весьма короткий срок. Вся система мастерских и работников строилась таким образом: весельные склады могли вооружить 100 легких галер и 12 тяжелых; оснащавшееся судно перемещали от одного склада к другому, где оно получало необходимое снаряжение. Было приведено в систему и сделано более эффективным линейное оснащение, которое стало играть основную роль благодаря нумерации, отвечавшей цели «хорошего управления», и способствовало порядку. Такой порядок позволял контролировать количество израсходованного материала и регулировать время работ. Но здесь речь не идет о «конвейерной» сборке, поскольку элементы оснащения не были взаимозаменяемы, а нумерация служила для обеспечения каждого судна материалами «по мерке», в основном в зависимости от посадки и от использованной породы дерева, а также умения конструктора. Арсенал снабжал два других арсенала, подведомственных ему и расположенных на Крите и в Корфу. Это сооружение символизировало образ Венеции, ее мощь, buon governo и было доступно для всех, его также могли посещать иностранцы.
В Арсенале строили боевые галеры, быстроходные и маневренные суда, способные быстро сниматься с якоря и брать солдат на палубу и снабженные штурвалами для управления. В 1187 г. были заключены соглашения с императором Исааком II Ангелом, предусматривавшие обеспечение его в течение 6 месяцев флотом от 40 до 100 судов, построенных на венецианских верфях. В то время галеры были еще двухвесельными. Но с 1290 г. произошла настоящая судостроительная революция: начали строить большие галеры и было введено третье весло на банке, благодаря чему она стала принимать троих членов экипажа. Галеры подразделялись на два вида: легкие боевые галеры (galie sotti per Varmada) и крупные торговые суда (galie grosse perii viazi).