Veneţia a fost timp îndelungat o temută putere maritimă în Marea Mediterană. Aşa-numitul Arsenale (care acum este folosit în scopuri militare, fiind închis publicului larg) a fost unul dintre principalii contributori la reputaţia maritimă a republicii, fiind considerat secole întregi cel mai mare complex naval din Europa. Într-un fel, Muzeul de Istorie Navală reface, cel puţin fragmentar, istoria gloriei medievale maritime a republicii La Serenissima.
Muzeul a fost întemeiat imediat după Primul Război Mondial, în 1919, însă ideea de a fonda un astfel de stabiliment a apărut în secolul al XVII-lea când, chiar dacă Veneţia trecea printr-un tragic declin economic, încă se bucura de reputaţia sa trecută de care se putea agăţa. Autorităţile care administrau pe atunci Arsenale au luat decizia de a fonda aşa-numita „Casă a Machetelor”, cu scopul de a expune machetele folosite în construcţia de nave. Colecţiile acestei case au fost, în cursul istoriei, mutate dintr-un loc în altul şi chiar prejudiciate prin forţa împrejurărilor politice şi militare nefericite (cum ar fi ocupaţia napoleoniană şi scurta dominaţie austriacă). Pentru scurt timp, Casa Machetelor şi-a găsit găzduire chiar la Arsenale, însă în prezent colecţiile sale sunt adăpostite de un fost siloz de grâne din Campo San Biasio, în Castello, în apropiere de Arsenale (adecvat restaurat pentru a servi nevoile unui astfel de stabiliment muzeal).
Atracţia necontestată a Muzeului de Istorie Navală se referă la colecţia de machete la scară reală folosite odinioară în construcţia de ambarcaţiuni (macheta istoricului bucintoro, barca de ceremonii a dogilor veneţieni, pare a fi exponatul cel mai popular). Colecţia de vase la dimensiune reală (situată în Pavilionul Navelor) merită şi ea atenţia publicului. Patrimoniul intern al muzeului mai cuprinde şi exponate cu valoare documentară care refac istoria construcţiilor navale în Veneţia.