Aux XVIe et XVIIe siècles, Tula avec son Kremlin servait de ligne de défense pour la frontière sud de la Russie. Les forgerons toulousains maîtrisaient depuis longtemps l'art de fabriquer une variété d'armes, grâce à la présence de matières premières provenant de la carrière de minerai de fer brun à proximité. La proximité avec la Chambre d'armement de Moscou a engendré une concurrence professionnelle, mais les maîtres toulousains et moscovites entretenaient de bonnes relations et échangeaient des compétences. Après le transfert de la capitale à Saint-Pétersbourg, Tula est devenue le leader de la production d'armes. En 1712, par décret de Pierre Ier, une usine d'armement a été fondée à Tula, qui a rapidement commencé à fournir des armes pour l'armée. Pierre Ier a également ordonné de conserver les échantillons d'armes les plus intéressants à l'usine, ce qui a constitué la base du futur musée, ouvert en 1775. Catherine II, lors de sa visite à l'usine, a ordonné la création d'une « Chambre d'armes rares et exemplaires », mais en 1789, la collection a été transférée à Moscou. Dans les années 1870, V. V. Notbek a ressuscité le musée sur la base de la collection restituée et des expositions de l'usine. Le musée a ouvert ses portes le 30 août 1873. Dans les premières années du pouvoir soviétique, le musée était menacé de fermeture, mais en 1924, les expositions ont été placées dans l'un des ateliers de l'usine. Pendant la Grande Guerre patriotique, la collection a été évacuée à Mednogorsk et est revenue à Tula en 1945. En 1959, le musée a déménagé au centre de Tula en raison de l'augmentation du nombre d'expositions. À la fin des années 1970, le bâtiment de l'ancienne cathédrale de l'Épiphanie sur le territoire du Kremlin de Tula a été transféré au musée, qui a ouvert ses portes là-bas le 18 mai 1989 après restauration. Le musée a été reconnu lors d'expositions internationales à Philadelphie et à Paris. Il abrite une vaste collection d'armes, y compris des œuvres de S. I. Mosine, des mitrailleuses aéronautiques et des canons, ainsi que des armes d'Europe occidentale et orientale. En 2012, un nouveau bâtiment du musée a été ouvert sur les rives de la rivière Upa, conçu sous la forme d'un ancien casque. Le 23 février 2015, une exposition intitulée « Histoire des armes à feu et blanches du XIVe siècle à nos jours » a été présentée dans le nouveau bâtiment, avec des complexes multimédias et des installations. Sur le territoire du musée, une exposition de matériel militaire russe de la seconde moitié du XXe siècle, « Gardiens d'acier », présente des échantillons uniques d'armement, y compris des systèmes de missiles antiaériens et des chars.