La primera construcció que va ocupar el cim d'aquesta muntanya va ser una talaia destinada a informar mitjançant senyals de la proximitat dels vaixells.

En 1640, durant la revolta contra Felipe IV, es va realitzar la primera fortificació en Montjuïc, construïda en forma de quadrilàter de terra amb revestiment de pedra i fang. Aquesta fortificació provisional va servir per a rebutjar l'assalt de les tropes castellanes comandades pel marquès dels Vélez el 26 de gener de 1641.

Fins a 1960, any que va ser cedit a la ciutat, el castell es va mantenir com presó militar. Després de tres anys d'obres per a condicionar-lo, el 24 de juny de 1963 Franco va presidir la inauguració del nou museu militar.