Med utvecklingen av Örlogsstaden konstaterade statsmakten att inloppen till Karlskrona borde försvaras och spärras. Detta för att förhindra fiendeanfall från fastlandet med båtar eller till fots över isen. Åren 1724 föreslogs därför att befästningar skulle uppföras på öarna Mjölnareholmen och Ljungskär.

Försvarsanläggningen på Mjölnareholmen byggdes år 1727 och blev under åren 1730-1739 ett kombinerat krutmagasin och försvarstorn. Öns läge var lämpligt för just krutförvaring eftersom en eventuell explosion inte skulle förstöra staden.

Då kruthanteringen på Mjölnareholmen var omfattande behövdes så småningom även ett våghus, där krutet kunde vägas och paketeras. År 1766 upprättades därför ritningar över ett våghus intill kruthuset och över ett corps de garde, det vill säga ett vakthus. Alla tre byggnaderna – kruthuset, våghuset och corps de garde – står fortfarande kvar på ön.

Det blev aldrig någon strid, så kanonerna på Mjölnareholmen har därmed aldrig avfyrat någon skarp verkanseld. Kruthuset och våghuset förklarades som byggnadsminne år 1968 och efter att ha varit militär mark i många år öppnades ön för allmänheten år 1993.

År 1998 blev Örlogsstaden Karlskrona uppförd på Unescos lista över världsarv. Miljön och byggnaderna på Mjölnarholmen ingår som en viktig del i detta.