Fatih Sultan Mehmet tahta çıkışından itibaren İstanbul’u almayı planlamış ve gereksinim duyduğu güçlü donanmayı 1390 yılında kurulmuş olan Gelibolu Tersanesi’nde ve Umuryeri’nde kurulan tezgâhlardan faydalanarak inşa ettirmiştir. Fetihten sonra Sarayburnu ile Kumkapı arasındaki Kadırga semtinde ilk gemi yapım tesisleri kurulmuştur. Bu dönemde Donanma zaman zaman Kasımpaşa kıyılarında kıçtankara olmaktaydı. Kadırga semtinde kurulan gemi yapım tesisinde 1462 yılında 370 tonluk büyük bir gemi inşa ettiren Fatih Sultan Mehmet, geminin Sarayburnu’nda denize indirilirken devrilip batması üzerine, günümüzde Camialtı denilen alanda gemi inşa tezgâhlarının kurulması için emir vermiş ve Taşkızak Tersanesi’nin temelleri İstanbul Tersanesi ismiyle 1463 yılında atılmıştır. “İstanbul Tersanesi” 450 yıl boyunca Osmanlı dönemi donanmasının ana inşa ve onarım tersanesi olarak hizmet vermiştir.
Fatih Sultan Mehmet döneminde kurulan tersanenin genişletilmesi çalışmaları, sonraki padişahların döneminde de devam etmiştir. Tersanenin ikinci büyük gelişmesi Yavuz Sultan Selim’in oğlu Kanuni Sultan Süleyman dönemindedir. Bu dönemde geminin yapımı ve donanımı için gerekli her çeşit tezgâhlar, ambarlar, top ve barut dökümhaneleri yelken ve halat imalathaneleri kurulmuştur. Bu devirde Gelibolu Tersanesi Komutanı olan Güzelce Kasım Paşa daha sonra vezir olmuş ve bu tersanenin birçok bölümünü İstanbul’a taşıtmıştır. Neticede 16’ncı yüzyılda, İstanbul Tersanesi, aynı anda 200 savaş gemisinin paralel inşaatını yürütecek kapasiteye sahip bulunmakta ve o günlerde dünyanın en büyük tersanelerinden birisi olarak bilinmekteydi.
Toplumsal hayatta olduğu gibi ordu ve donanmada da yenileşme hareketlerine hızla devam azminde olan II. Mahmut devrinde de, tersane çalışma ve gelişmeleri olumlu olarak etkilenmiştir. Bu dönem aynı zamanda buharlı gemilerin faaliyete geçmesi nedeniyle tersanede esaslı değişikliklerin yapıldığı bir dönemdir. Bu dönem içerisinde Navarin’de baskına uğrayan ve büyük bir kısmı yanan, batan ve hasara uğrayan gemilerin yerine yeni gemilerden kurulu bir donanma meydana getirilmesinde İstanbul Tersanesi’nin rolü büyük olmuştur. Bu devirde yapılan gemilerden 1829’da Türk mühendisleri Mehmet Efendi ve Mehmet Kalfa tarafından inşa olunan 128 toplu “Mahmudiye” kalyonu, dünya bahriyelerinin takdirini kazanmış en güzel gemilerden biridir.
1936 yılında Türkiye hükümeti ile bir Alman firması arasında yapılan anlaşma gereğince Türkiye bahriyesi için inşa edilecek dört denizaltı gemisinden ikisinin Türkiye’de inşaları kabul olunmuştur. Bu gemilerin inşası için Alman firmasına Taşkızak ve civarının teslimi gerektiğinden tersanenin bu kısmı İktisat Vekaleti’nden geri alınmış ve Alman firmasına teslim edilmiştir. Burada 14 Ağustos 1937 tarihinde “Atılay” ve 9 Eylül 1937 tarihinde “Yıldıray” denizaltı gemileri kızağa konulmuş ve kontratları gereğince inşaatta %75, makine ve teçhizatın monte işlerinde de %30 Türk işçisi çalıştırılarak gemilerin yapımı tamamlanmıştır.
2. Dünya savaşı sırasında, 1941 yılında Taşkızak Tersanesi Komutanlığı, İstanbul Tersanesinin bir kısım alanı üzerinde kurulmuştur. Taşkızak Tersanesi Komutanlığı, Cumhuriyet döneminde de üstün vasıflı hizmetlerine, özellikle küçük, yüksek süratli gemiler ile mayın ve yardımcı gemilerin dizayn, inşa ve onarımında uzmanlaşarak uzun yıllar devam etmiştir.
