Le mot «arsenal», dérivé d'une expression arabe signifiant «maison de fabrication», est entré dans l'usage occidental vers le milieu du XVIe siècle. Les mots «arsenal», «arsenal» et «magazine» sont souvent utilisés comme synonymes. Traditionnellement, un arsenal se concentre sur la fabrication, la réparation et le stockage des armes, tandis qu'un magasin est une structure ou un complexe qui prend en charge le stockage des munitions et de l'équipement. Par définition, un arsenal représente des structures industrielles spécialisées à des fins de fabrication, de réparation, de stockage et de fourniture des deux armes de différentes tailles et types et de leurs munitions et équipements associés.
Au XVIIe siècle, une poudrière est établie dans chaque colonie anglaise d'Amérique du Nord par charte royale. Ces magasins varient en taille et en construction, des caves en terre aux grandes structures. Bien que les lois de la milice exigent que chaque homme possède une arme à feu appropriée avec une réserve de cartouches fixes ou prêtes à l'emploi, de grandes réserves de poudre et de grenaille sont restées centralisées dans les magasins. La poudre était stockée dans des tonneaux en bois sécurisés par des cerceaux en bois et distribuée à la milice en cas d'urgence. Divers manuels de la milice de l'époque fournissaient des instructions pour fabriquer des cartouches fixes à partir de poudre libre, de papier et de balle. Pour soutenir l'industrie anglaise, au milieu du XVIIIe siècle, la fabrication de poudre dans les colonies nord-américaines était interdite par la loi et les armes de la milice étaient soit importées, soit stockées localement à l'aide de pièces importées.
La guerre française et indienne (1754–1760) a forcé l'armée britannique à établir une série de magazines allant de Philadelphie à Fort Pitt (plus tard Pittsburgh, Pennsylvanie) pour soutenir les forces sur la frontière nord-ouest. La ville de Carlisle, en Pennsylvanie, a été choisie comme site d'un grand magazine central comprenant des magasins d'armes et d'équipement uniques aux colonies.
Pendant la Révolution américaine (1775–1783), la nouvelle nation manquait de sites de fabrication d'armes et de munitions. Le 9 janvier 1777, le Congrès continental créa un magazine et un laboratoire de fabrication sur le site des anciennes œuvres anglaises de Carlisle. Le complexe de Carlisle combinait le concept de l'arsenal français de fabrication d'État combiné à la méthode anglaise consistant à utiliser des entrepreneurs inspectés par le gouvernement des régions environnantes pour fournir des matières premières et des produits semi-finis. À la fin des hostilités, le Congrès a vendu l'équipement de l'arsenal à Carlisle, laissant une quantité symbolique de magasins de munitions à Fort Pitt et à West Point, New York.
Après la guerre de 1812 (1812-1815), le pays entame un programme de reconstruction des différents poudrières et bâtiments associés, en tirant pleinement parti des dernières innovations technologiques européennes. Des plafonds voûtés en briques, des entrées traversées, des puits de ventilation et des paratonnerres ont été ajoutés à l'architecture de l'arsenal et du magasin pour augmenter la sécurité et protéger le matériel. Les conceptions ont cherché à minimiser l'effet de souffle en forçant le toit vers le haut plutôt que les murs vers l'extérieur. L'utilisation de métal exposé a été minimisée pour réduire les étincelles et les outils en cuivre, en bois et en cuir deviendraient la norme lors du travail avec de la poudre à canon. En 1816, le gouvernement fédéral avait établi un système d'arsenal basé sur cinq usines de fabrication. Harpers Ferry, Virginie (plus tard Virginie-Occidentale) et Springfield, Massachusetts, produisirent des armes légères; Watervliet, New York, et Watertown, Massachusetts, produisaient de l'artillerie; et des munitions et des munitions pour armes légères ont été produites et stockées à Frankford, en Pennsylvanie. La production de ces usines a été complétée par des entrepreneurs privés inspectés par le gouvernement au fur et à mesure des besoins.
Dans les années 1820, les arsenaux fédéraux de Springfield et Harpers Ferry, établis respectivement en 1794 et 1796 sur le modèle français, développent des techniques de production qui révolutionnent le système d'usine. En 1822, les arsenaux fédéraux pouvaient produire des armes complètes fabriquées à la machine avec des pièces et des stocks interchangeables. Ces progrès étaient le résultat de machines et de jauges développées par John D. Hall pour son fusil à chargement par la culasse à Harpers Ferry et le tour de duplication de Thomas Blanchard pour la fabrication de stocks d'armes développés à l'arsenal de Springfield. Ces méthodes de production deviendraient connues sous le nom de système américain et serviraient de référence à la révolution industrielle.