軍事歷史
建立與早年
華盛頓海軍工廠所使用的土地是依據1799年7月23日的一項國會法案收購而來的。華盛頓海軍工廠建成於1799年10月2日，建成當日，所有權即交付給美國海軍。工廠在第一任美國海軍部長班傑明·斯托德特的指導下建設，並由第一任工廠指揮官、美國海軍準將托馬斯·廷傑布負責監管，後者從此在工廠中效力長達29年。
工廠最初的邊界是在1800年設立的，沿著第9街和M街東南部，現在則由在北部和東部環繞工廠的白色的磚牆所標識。次年，兩塊額外的地皮也被買下。北邊的工廠圍牆在1809年同一個警衛室一起建造，現在是著名的駱卻勃門。1814年，英軍占領並焚燒了首都華盛頓，為了應對火災和隨之而來的搶劫，廷傑布建議將東部圍牆的高度提高到十英尺（3米）。
駱卻勃門工廠的南部是由阿納科斯河（當時稱為波多馬克河的“東部支流”）圍繞形成自然邊界。西側是則未開發的沼澤地。隨著工廠對占地面積的需求不斷增大，阿納科斯河沿線的土地通過一年年垃圾填埋的方式得到擴張。
從早年開始，華盛頓海軍工廠就是海軍最大的船舶製造和船舶裝配設施，有22艘船在那裡建造完成，包括70英尺（21米）的小炮艇到246英尺（75米）的蒸汽護衛艦明尼蘇達號。憲法號軍艦也曾在1812年進入海軍工廠進行維修，為進攻做準備。
1812年戰爭
1812年戰爭期間，華盛頓海軍工廠起到了重大的作用，它不僅是戰爭的支援設施，更是首都保衛過程中關鍵的戰略環節。海軍工廠的水兵加入了當時倉促召集的美國軍隊，他們在馬里蘭州的布萊登斯堡抗擊向華盛頓進軍的英軍。海軍工廠的水兵和首都華盛頓附近海軍陸戰隊兵營的陸戰隊員組成了布萊登斯堡的第三道和最後一道防線。他們一起手持短刀和長矛，與英國的正規軍短兵相接，直至最後一刻。英軍攻進華盛頓後，堅守海軍工廠已經不現實了。廷傑布望見國會大廈焚燒的煙霧，下令燒毀海軍工廠，防止工廠落入敵手。廷傑布自己的營房（現在的營房A）和駱卻勃門從烈火中得以倖存。這兩座建築現在都被單獨列入美國國家史跡名錄。
1812年戰爭以後，華盛頓海軍工廠再也沒有在造船方面作出重要貢獻。阿納科斯河水域太淺，大型船舶無法駛入，從海軍工廠駛入公海也被認為過於困難。於是，海軍工廠迎來了自身角色的重大轉變，這個新角色延續了一個多世紀：軍火製造和技術開發。海軍工廠擁有美國最早的蒸汽機之一，從事船錨、鏈條和蒸汽機的生產，供應給戰時的船舶使用。
南北戰爭
華盛頓海軍工廠的彩色平板印刷品，約1862年美國內戰中，海軍工廠又一次成為華盛頓保衛戰的重要參與者。工廠的富蘭克林·布坎南指揮官辭去軍職，加入南部邦聯，指揮官約翰·A·達爾格倫臨危受命。亞伯拉罕·林肯總統很看重達爾格倫，是海軍工廠的常客。著名的美國海軍裝甲艦莫尼特號與南部邦聯的維吉尼亞號發生歷史性的一戰後，在海軍工廠進行了維修。策劃林肯暗殺案的陰謀家們在被捕後被帶到了海軍工廠。殺害林肯總統的兇手，約翰·威爾克斯·布斯的屍體在停泊在海軍工廠的低舷戰艦蒙托克號上進行了檢查和辨認。
第一次世界大戰
華盛頓海軍工廠的魚雷車間，約1917年內戰結束後，海軍工廠繼續作為技術進步的標誌而存在。1886年，海軍工廠被指定為美國海軍的軍械製造中心，所有的海軍軍械都由工廠提供。1893年1月到1896年2月，西奧多·朱厄爾指揮官擔任海軍槍炮廠主管。軍火生產還在繼續，工廠為大白艦隊和第一次世界大戰的海軍生產軍備。一戰期間海軍在法國使用的列車炮也是海軍工廠生產的。
第二次世界大戰
到第二次世界大戰為止，海軍工廠是世界上最大的海軍軍械廠。美國參與的每一場戰爭，所使用的武器都是海軍工廠設計製造的，這一狀況延續到20世紀60年代。鼎盛時期的海軍工廠，總共有188棟建築，覆蓋126英畝土地（0.5平方公里），雇用近25000人。由細小的光學原件到巨大的Mk716英寸艦炮都在這裡生產。1945年12月，海軍工廠更名為美國海軍槍炮廠（U.S.NavalGunFactory）。第二次世界大戰以後，海軍工廠的軍械生產持續了一些年頭，到1961年最終完成了它的使命。三年後，於1964年7月1日，海軍工廠被指定為現在的名稱。廢棄的廠房投入改造，用於辦公用途。
文化和科學歷史
船模測試用船塢，約1900年華盛頓海軍工廠見證了許多科學進展的誕生。1812年戰爭期間，羅伯特·富爾頓進行了機械魚雷的研究和測試。1822年，海軍準將約翰·羅傑斯建造了美國首個船排，用於大型船舶的全身檢查。約翰·達爾格倫開發了他別具特色的瓶形大炮，這種大炮是美國內戰以前海軍的主力裝備。1898年，大衛·泰勒開發了一種用來測試船隻模型的船塢，被海軍和私人造船廠用來測試水流對新船體設計的作用。第一個艦載機彈射器於1912年在阿納科斯河進行了測試，1916年風洞也在海軍工廠完成。巴拿馬運河的船閘所使用的巨型齒輪是在海軍工廠鑄造的。海軍工廠技術人員將自己的成果擴展到了假肢的醫學設計上和義眼、義齒的鑄模上。
一戰“無名戰士”遺體抵達海軍工廠，約1921年1860年，首次訪美的日本外交使團在海軍工廠受到了盛大的歡迎。第一次世界大戰的“無名戰士”遺體也在這裡接收。1927年，查爾斯·A·林德伯格完成他著名的跨越大西洋飛行之後，返回了海軍工廠。1939年，英國國王喬治六世，作為加拿大自治領的代表訪問華盛頓期間參觀了海軍工廠。
截至2004年，海軍工廠成為許多機構的所在地。它容納了許多機構的總部，華盛頓海軍區，還設有數不清的艦隊和航空團體的輔助性機構。海軍博物館收藏有從獨立戰爭以來的海軍藝術品、工藝品，接待前來參觀海軍藝術展的遊客。海軍歷史和遺產管理處就座落在名為達德利·諾克斯中心的建築群中。婁茲公園則會舉辦五彩繽紛的慶祝儀式。
美國海軍驅逐艦巴里號現在在海軍工廠，改造成為博物館，對遊客開放。巴里號經常被當地的海軍指揮官用來舉行交接儀式。
