Пройдя под сводами круговой галереи дворика Нептуна, можно попасть в оружейную палату, где представлена богатая коллекция вооружения и воинской амуниции различных эпох. На Мальте рыцари начали складывать свое снаряжение в определенном месте. В 1555 году приказом великого магистра Клода де ла Сенгла мечи и доспехи каждого из братьев стали считаться собственностью ордена. Перестав быть именными, в мирные времена они хранились во дворце великих магистров, а при угрозе нападения или перед военным походом выдавались посвященным членам союза. Со временем склад оформился в настоящий арсенал, ставший едва ли не самым крупным в Европе. В середине XVIII века здесь хранилось снаряжение, достаточное для того, чтобы отправить в долгий поход 25 тысяч воинов.
К концу столетия мальтийский арсенал заметно уменьшился. Главной причиной тому послужил упадок ордена, однако немалую роль сыграл прогресс в области вооружения. Перед пришествием турок устаревшие секиры и боевые топоры были перелиты в пушки. Послужив при осаде, некоторые из них пополнили коллекцию, ныне состоящую из 5721 предмета. Сегодня в оружейной палате дворца можно увидеть практически все виды рыцарского оружия, начиная от кинжалов и заканчивая осадными машинами. Наряду со средневековыми мечами, в музейной экспозиции представлены копья, шпаги, алебарды простых и весьма причудливых форм, пистоли и даже такое нелепое изобретение, как комбинация последней с саблей. Орденский арсенал дополняют предметы защитного вооружения и конная амуниция: щиты, кольчуги, попоны, сбруя.
Для многих посетителей музея особый интерес представляют аркебузы – один из самых ранних видов огнестрельного оружия. В середине центрального зала замерла выстроившаяся в походный порядок рота испанских аркебузиров. Колоритные фигуры, исполненные в натуральную величину, одеты в подлинную форму свиты великого магистра Пьера дель Монте, правившего в 1568–1572 годах.