La costituzione di una primitiva collezione di artiglierie risale al 1731, anno in cui Carlo Emanuele III approvava la proposta, avanzata dal maresciallo Berhard Otto von Rehbinder (1662-1742), di realizzare una raccolta di modelli e “robe” in uno spazio apposito negli ambienti dell’Arsenale. Il 18 aprile dello stesso anno il re dava così disposizione al marchese Annibale Foschieri di procedere alla raccolta dei pezzi. È opinione comune che alla fine secolo la collezione avesse già raggiunto una dimensione considerevole, ma gran parte dei pezzi fu distrutta o andò dispersa nel periodo napoleonico.
Bisogna attendere il 1842 e l’iniziativa del comandante del Corpo Reale di Artiglieria generale Vincenzo Morelli di Popolo (1792-1853) per vedere infine istituito un vero e proprio Museo d’Artiglieria con lo scopo di raccogliere scientificamente modelli di armi portatili, di artiglierie, di artifici da guerra e di munizioni. Direttore della neonata istituzione fu nominato il capitano Annibale Avogadro di Valdengo (1815-1846). Nel 1861, mutata la propria denominazione in Museo Nazionale d’Artiglieria e ampliate enormemente le collezioni con le armi raccolte nel corso delle guerre d’Indipendenza, fu affidato al capitano Angelo Angelucci (1815-1891). Trasferito nel 1893 nel Mastio della Cittadella e ingrandito nel 1961, il Museo è oggi chiuso in attesa di essere riaperto, conclusi i restauri della struttura che lo ha ospitato, intrapresi nell’ambito delle celebrazioni del 150° anniversario dell’Unità d’Italia.

Il Museo possiede oltre 11.000 pezzi che offrono un esaustivo panorama della storia delle armi dal neolitico (si ricordano un’ascia bipenne e un elmo del IV secolo a.C.) fino al XX secolo. Le collezioni, prima della chiusura temporanea del museo, erano suddivise per categorie in varie sezioni: artiglierie e accessori, munizionamenti, armi portatili lunghe e corte, piastre a ruota, a pietra focaia e a luminello, inneschi e accessori per armi antiche, armi bianche, modelli di artiglierie. Tra i pezzi più interessanti: una tra le più antiche bombarde in ferro (XIV secolo) proveniente dal castello di Morro d’Alba (Ancona), un falconetto con la gioia di bocca zoomorfa del XV secolo, una bombarda turca utilizzata durante l’assedio di Costantinopoli (1453), un cannone a retrocarica in ghisa, un «organo manesco» da 30 canne del XVII secolo, una pistola corta a fucile montata a stiletto, un cannone modello Cavalli (1846) e numerosi pezzi siglati «Fonderia di Torino» della fine dell’Ottocento.
Nel corso degli anni le collezioni del Museo si sono costantemente arricchite di materiali, al punto da rendere necessario l’ampliamento dell'area espositiva. Le artiglierie dal XVI al XVIII secolo e, in linea generale, i reperti appartenenti al nucleo originario della raccolta rimasero custoditi nel Mastio, mentre i pezzi del XIX e XX secolo furono collocati prima presso l’ex Magazzino di Artiglieria e Difesa Chimica di via Bologna 190, attualmente presso la Caserma Amione di piazza Rivoli, che nel progetto museografico sarà sede di un deposito visitabile.

1731, istituzione e sede presso l’Arsenale

1861, denominazione mutata in Museo Nazionale d'Artiglieria

1893, trasferimento nell’attuale sede del Mastio della Cittadella

2011, restauri dell'edificio (in corso)