Здание Арсенала (1702–1736) построено в стиле раннего классицизма. В разное время в создании здания принимали участие архитекторы М.И. Чоглоков, X. Кондрат, И.Я. Шумахер, М.Ф. Казаков и др. Арсенал служил оружейным складом и местом хранения военных трофеев и старинного вооружения. В его парадном зале с вензелями Петра I предполагалось выставлять трофейное оружие.

В 30-е годы XVIII века были построены главный портал Арсенала, а также восточный фасад, обращенный внутрь Кремля, украшенные лепниной и росписью в стиле барокко. Во время войны 1812 года здание было сильно повреждено при взрыве, а затем восстановлено. Здание Арсенала часто горело и перестраивалось.

В плане Арсенал представляет собой трапецию с внутренним двором. Нижний цокольный этаж рустован, фасады украшены лепными рельефами с изображением военных трофеев. Главный въезд во двор Арсенала и родственный ему по стилю портик торцевого фасада также богато декорированы лепными деталями. Интересны сдвоенные оконные проемы в нижнем этаже, окаймленные рустом.

В 1960 году вдоль здания Арсенала поставили пушки из коллекции трофейного оружия. В настоящее время здесь размещается Кремлевский полк.

Здание Арсенала Московского Кремля внесено в список объектов Всемирного культурного и природного наследия ЮНЕСКО.

В 1997–1998 годах «Ресмой» осуществлена реставрация фасадов здания Арсенала Московского Кремля:

• восстановление штукатурных поверхностей с полным технологическим циклом, начиная от расчистки и заканчивая покраской системой красителей;
• восстановление лепного декора фасадов – фрагменты белокаменного карниза, венчающего фасад здания, а также профилированные обрамления арочных окон и глубокие криволинейные оконные откосы;
• расчистка и докомпоновка резного карниза из естественного камня;
• реставрация цоколя внешних фасадов здания; в процессе проведения отделочных работ по цоколю ризолита восточного фасада применялись материалы, защищающие от биопоражений и высолов; гидроизоляция лотка водоотвода в цокольной части наружных фасадов здания;
• очистка от патины стволов и лафетов пушек, расчистка постаментов пушек из песчаника от грязи и наслоений, докомпановка мелких утрат, при необходимости замена утраченных фрагментов;
• замена на восточном фасаде герба Советского Союза двуглавым орлом (по гипсовым отливкам скульптора Г.В. Рстокяна) – это один из первых случаев установки новой символики современной России.